基于multisim的运算放大器简单应用.docx

基于multisim的运算放大器简单应用运放电路设计实验报告 实验目的： 用集成运算放大器实现下列运算关系： u0=2u1+3u2-5u3dt. 1 设计过程 1.1 电路设计 图一：反相输入求和电路 图二：积分运算电路 为实现2u1+3u2可先选用反相输入求和电路并通过参数设置得到-2u1-3u2，设计如图一所示。 为实现-5u3dt可选用积分运算电路如图二。 将上述两个电路的输出作为另一个运放的输入，可获得题目所要求的运算关系，设计如图三所示。 另外，需要在电容两端并联一个电阻，这是为了防止由积分漂移造成的失真现象。 图三 1.2 参数选择 在反相求和电路中，由运算关系及元器件取值范围的限定，我们不妨取R11=20k，R8=30 k，R10=60 k。R9为静态平衡电阻，其作用是用来补偿偏置电流所产生的失调。R9=R11R8R10=10 k。 在积分运算电路中，由积分关系，u0=-错误！未找到引用源。uidt.为满足题意要求，RC=0.2。又100 R1M，0.01ufC10uf，可令R1=100 k，C=2uf。R2=R1=100 k。R7为防止漂移，可令其值为R7=1M。 在总电路中，为了确保前两个电路的放大倍数不受影响，可令R5=R6=R3=R4=10 k。 综上，可以一个运算放大电路，满足u0=2u1+3u2-5u3dt。 2 实验结果 通过multisim软件的仿真，可以得到实验结果如下： 根据上图连接示波器，channel A接总输出端，Channel B接积分运算电路输出端，Channel C接反相求和电路输出端，Channel D接信号发生器端。通过设置输入信号后观察各输出波形。 理论情况下，UA=UB-UC=-5u3dt-(-2u1-3u2)= 2u1+3u2-5u3dt. u1、u2输入幅值为1V的直流信号，u3输入频率100Hz，1000Vp的正弦波，得到仿真结果如下图 实验值UA=5.914V，UB-UC=0.917-=5.912V。 UAUB-UC，存在微小误差，但与理论情况相符。 u1、u2输入幅值为1V的直流信号，u3输入频率100Hz，1000Vp的方波，得到仿真结果如下图 实验值UA=9.215V，UB-UC=4.235-=9.230V。 UAUB-UC，存在微小误差，但与理论情况相符。 u1、u2输入幅值为1V 频率为100Hz的交流信号，u3输入频率100Hz 1000Vp的正弦波，得到仿真结果如下图 3.实验体会 本次实验中，学习了如何利用运算放大器实现对输入信号的放大，求和，积分等运算。这个过程中，更加深刻的理解了几种运算放大电路的使用，配合。更加深刻体会到，参数设置对电路性能的影响之重大。参数的设置需要理论的计算，更需要平时的积累及运用的熟练程度，掌握了这些，就能设计出更加合理，高效的电路。以后在学习中会更加注重这些方面的积累与练习。