集成運(yùn)算放大器的基本應(yīng)用(更新版)
【正文】 電壓，輸入電壓Ui加在反相輸入端。按圖135正確連接電路圖。表132f(Hz)U0(V)c. 帶通濾波器關(guān)閉系統(tǒng)電源。連接信號(hào)源輸出和Ui。帶通濾波器這種濾波電路的作用是只允許在某一個(gè)通頻帶范圍內(nèi)的信號(hào)通過(guò)，而比通頻帶下限頻率低和比上限頻率高的信號(hào)都被阻斷。實(shí)驗(yàn)十三 集成運(yùn)算放大器的基本應(yīng)用信號(hào)處理 ——有源濾波器一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖煜び眠\(yùn)放、電阻和電容組成有源低通濾波、高通濾波和帶通、帶阻濾波器及其特性。改變RW的值，觀察U0U02幅值及頻率變化情況。描繪Uo的波形，記下臨界起振、正弦波輸出及失真情況下的RW值，分析負(fù)反饋強(qiáng)弱對(duì)起振條件及輸出波形的影響。由于采用運(yùn)放組成的積分電路，因此可實(shí)現(xiàn)恒流充電，使三角波線性大大改善。它的特點(diǎn)是線路簡(jiǎn)單，但三角波的線性度較差。電路的振蕩頻率 （121） 起振的幅值條件 （122）式中RF=RW+（R3||rD），rD ——二極管正向?qū)娮琛Ｕ{(diào)節(jié)信號(hào)源輸出率約為100Hz，峰峰值為2V的方波作為輸入信號(hào)Ui，打開(kāi)直流開(kāi)關(guān)，輸出端接示波器，可觀察到尖頂波波形輸出并記錄之。按積分電路如圖115所示正確連接。連接簡(jiǎn)易直流信號(hào)源和UiUi2，圖119所示電路為簡(jiǎn)易直流信號(hào)源。連接信號(hào)源的輸出和Ui。K為負(fù)系數(shù)。 微分運(yùn)算電路微分電路的輸出電壓正比于輸入電壓對(duì)時(shí)間的微分，一般表達(dá)式為： = （117）利用微分電路可實(shí)現(xiàn)對(duì)波形的變換，矩形波變換為尖脈沖。對(duì)于理想運(yùn)放，該電路的輸出電壓與輸入電壓之間的關(guān)系為 （111） 圖111 反相比例運(yùn)算電路為減小輸入級(jí)偏置電流引起的運(yùn)算誤差，在同相輸入端應(yīng)接入平衡電阻R2=R1∥RF ，此處為了簡(jiǎn)化電路，我們選取R2=10K。 反相比例運(yùn)算電路電路如圖111所示。一般方波變換為三角波，正弦波移相。指數(shù)運(yùn)算電路指數(shù)電路的輸出電壓與輸入電壓的指數(shù)成正比，其一般表達(dá)式為： （119）利用集成運(yùn)放和二極管組成如圖118基本指數(shù)電路。按圖111正確連線。按圖112正確連接實(shí)驗(yàn)電路。表114Ui1(V)Ui2(V)UO(V)e、積分運(yùn)算電路關(guān)閉系統(tǒng)電源。打開(kāi)系統(tǒng)電源。R3的接入是為了削弱二極管非線性影響，以改善波形失真。圖122所示為由遲回比較器及簡(jiǎn)單RC積分電路組成的方波 ——三角波發(fā)生器。圖122 方波發(fā)生器 三角波和方波發(fā)生器如把滯回比較器和積分器首尾相接形成正反饋閉環(huán)系統(tǒng)，如圖123所示，則比較器輸出的方波經(jīng)積分器積分可到三角波，三角波又觸發(fā)比較器自動(dòng)翻轉(zhuǎn)形成方波，這樣即可構(gòu)成三角波、方波發(fā)生器。打開(kāi)直流開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)電位器RW，使輸出波形從無(wú)到有，從正弦波到出現(xiàn)失真。測(cè)量其幅值及頻率，記錄之。改變R1（或R2），觀察對(duì)UOUO2幅值及頻率的影響。圖133 高通濾波器這種高通濾波器的幅頻特性為 （132）式中，的意義與前同。按圖132正確連接電路圖。打開(kāi)系統(tǒng)電源，調(diào)節(jié)信號(hào)源輸出Ui =1V（峰峰值）的正弦波，改變其頻率（），并維持Ui =1V（峰峰值）不變，用示波器監(jiān)視輸出波形，用頻率計(jì)測(cè)量輸入頻率，用毫伏表測(cè)量輸出電壓UO，記入表132。d. 帶阻濾波器關(guān)閉系統(tǒng)電源。學(xué)會(huì)測(cè)試比較器的方法。過(guò)零比較器在實(shí)際工作時(shí)，如果Ui恰好在過(guò)零值附近，則由于零點(diǎn)漂移的存在，UO將不斷由一個(gè)極限值轉(zhuǎn)換到另一個(gè)極限值，這在控制系統(tǒng)中，對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)將是很不利的。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容a. 過(guò)零電壓比較器關(guān)閉系統(tǒng)電源。連接直流信號(hào)源輸出和Ui。將結(jié)果與2相比較。
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