电子技术实验报告 - 图文(4)

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因，并提出相应的改进措施。

七、思考题

1、调整放大器的静态工作点Q时，用了一个固定电阻与电位器RW串联（见图2-1），能否直接用一个电位器？为什么？

2、在图2-1电路中，说明分别增大R1、R2、R3、R4、RL、UCC时，对放大器的静态工作点Q和性能指标的影响。

3、试分析使用由NPN管和PNP管组成的放大器，其输出电压的饱和失真与截止失真波形是否相同？

实验三 集成运算放大器基本运算电路

一、实验目的

（1）熟悉由集成运算放大器组成的比例、加法、减法和积分等模拟运算电路功能。 （2）掌握运算放大器在模拟运算电路的调试方法。

二、实验设备及材料

函数信号发生器、双踪示波器、交流毫伏表、万用表、直流稳压电源、实验电路板。

三、实验原理

集成运算放大器在线性应用方面，可组成比例、加法、减法、积分、微分、对数、指数等模拟运算电路。

1、反相比例运算电路

反相比例运算电路如图8-1所示。对于理想运放，该电路的输出电压与输入电压之间的关系为：

Uo=- 图8-1 反相比例运算电路

RfU （8-1） R1i为减小输入级偏置电流引起的运算误差，在同相输入端应接入平衡电阻R′=R1||Rf。实验中采用10 kΩ和100 kΩ两个电阻并联。

2、同相比例运算电路

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图8-2 同相比例运算电路

图8-2是同相比例运算电路，它的输出电压与输入电压之间的关系为

URfo=(1+R)Ui 1当R1→∞时，Uo=Ui，即为电压跟随器。

3、反相加法电路

反相加法电路电路如图8-3所示，输出电压与输入电压之间的关系为

U- (RfRURo=A+fUB) 1R2 R′ = R1 || R2 || Rf

图8-3 反相加法运算电路

4、同相加法电路

同相加法电路电路如图8-4所示，输出电压与输入电压之间的关系为：UR3+RfR2R1o=R(UA+RUB) 3R1+R21+R2

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8-2）8-3）8-4） （

（

（

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图8-4 同相加法运算电路

5、减法运算电路（差动放大器）

减法运算电路如图8-5所示，输出电压与输入电压之间的关系为：

R′RfRfUo=-UA+(1+)() U

R1R1R2+R′B当R1 = R2，R′ = Rf时，图8-5电路为差动放大器，输出电压为：

R Uo=f(UB-UA) （8-5）

R1

图8-5 减法运算电路

6、积分运算电路

反相积分电路如图8-6所示，其中Rf是为限制低频增益、减小失调电压的影响而增加的。在理想化条件下，输出电压Uo等于：

1tUo(t)=- Uid t+UC(0) （8-6） 0RC∫式中UC（0）是t = 0时刻电容C两端的电压值，即初始值。

如果Ui（t）是幅值为E的阶跃电压，并设UC（0）= 0，则 Uo(t)=-1tE Ed t=-t （8-7） 0RC∫RC此时显然RC的数值越大，达到给定的Uo值所需的时间就越长，改变R或C的值，积分波形也不同。一般方波变换为三角波，正弦波则产生相移。

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7、微分运算电路

实用微分运算电路如图8-7所示，其中R1是为抑制高频噪声干扰而增加的，而Cf

可起改善微分波形的作用，通常称之为加速电容。

微分电路的输出电压正比于输入电压对时间的微分，一般表达式为：

Uo=-RCd ui （8-8） d t利用微分电路可实现对波形的变换，输入矩形波时变换为尖脉冲，输入为对称三角

图8-6 积分运算电路

波时变换为方波。

四、实验内容

在完成下列实验时，注意运放正、负电源的接法，并切忌将输出端短路，否则将会损坏集成块。信号输入时先按实验所给的值调好信号源再加入运放输入端。

1、测量反相比例运算电路

按图8-1正确连接实验电路，仔细检查连线正确无误后方可接通电源。

分别输入Ui =50 mV、100 mV、150 mV（有效值）f =100 Hz的正弦波信号，用毫伏表测量Ui、Uo值，并用示波器观察Ui和Uo的相位关系，记入表8-1。 表8-1 反相比例运算电路测量数据记录 f =100Hz

图8-7 微分运算电路 Ui /mV 50 100 150 Au 测量平均值

Uo /mV Au 测量值 相对误差 ui 、uo波形 计算值 ui t t uo 23

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2、测量同相比例运算电路

按图8-2连接实验电路。实验步骤同上，将结果记入表8-2。 表8-2 同相比例运算电路测量数据记录 f =100Hz

Ui /mV 50 100 150 Au 测量平均值 Uo /mV Au 测量值 相对误差 ui 、uo波形 计算值 ui t t uo 3、测量积分运算电路

按图8-6所示正确连接积分电路。分别取f =1kHz，峰峰值为2V的方波和正弦波作为输入信号Ui，用双踪示波器同时观察输入、输出信号波形及相位关系，并记录之。

4、测量微分运算电路

按如图8-7所示正确连接微分电路。分别取f =1kHz，峰峰值为0.5V的方波和对称三角波作为输入信号Ui，用双踪示波器同时观察输入、输出信号波形，并记录之。

五、预习要求

1、复习集成运算放大器线性应用电路的工作原理和电路分析方法。 2、熟悉实验内容，推导实验中各电路输出电压的计算公式。

六、实验报告

1、画出实验电路图，整理实验数据及波形图。

2、如果实验结果与理论值有较大偏差，试分析其可能的原因。

七、思考题

1、在集成运算放大器线性应用电路实验中，要求Ui 或 | UA+UB | < 1V，为什么？ 2、在积分电路（图8-6）中，输入信号频率有什么要求？说明电路中Rf的作用。 3、在微分电路（图8-7）中，输入信号频率有什么要求？说明电路中Cf的作用。

实验四 门电路及组合逻辑电路

一、实验目的

1、熟悉TTL门电路的外形和管脚。

2、了解TTL门电路的原理，性能和使用方法。 3、加深对门电路逻辑功能的认识。

4、加深理解组合逻辑电路的特点和一般分析方法。 5、熟悉组合逻辑电路的设计方法。 二、完成下列填空题

（1）TTL集成电路电源的工作电压应接 伏。

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