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图4理想无源放大器件的位置
1.1比例运算电路与加法器
这种运算电路是最基本的
其他电路都可以由它进行演变。
(1)反相比例运算电路,
顾名思义,信号从反相输入端进入,如图5所示。
图5反相比例运算电路
可知:
—斛
我们仿真的值:
Ui
=R1
(1)=UR=2K,Rf=10K,
故U。
=一5/。
(2)反相加法运算电路,如图6所示,与反相比例运算电路相比多了几个
输入信号。
图6反相加法运算电路
满足的运算法则为:
U。
=-(虫*山+邑*U2+邑*Ui3)
Ri&R3
我们仿真的值:
Ui二R1
(1)=V,R=R2二R3=5K,Rf=10K,
故U。
--(^*uii^*^2且*Ui3)--0V。
RiR2R3
(3)同相比例运算电路,顾名思义,信号从同相输入端进入,如图7所示
RF
5K
1K
图7同相比例运算电路
满足的运算法则为:
u。
二(1-Rl)*u
我们仿真的值:
5二R2(3)=0.5/=1K,R2=1K,Rf=5K,
故,u。
=(1氏)*u=(15)*0.5=3.0V
Ri1
(4)同相加法运算电路,如图8所示,与同相比例运算电路相比也只是多
了几个输入。
图8同相加法运算电路
满足的运算法则为:
Uo=(1旦)&u*1Fu*2—'Ru*i3)R1戌R2R
其中,R'=R//R3//R4//R。
我们仿真的值:
Ui二R2
(1)=0.5/,尺=1K,R2二R3二R4=1K,Rf=5K,
故,
=(15)*(0.25*0.50-25*0.50-25*0.5)=2.25V
1111
1.2积分器与微分器
(1)积分器如图9所示,与反相比例运算电路相比,只是将反馈电阻Rf换成电容Cf,信号发生器设置成10mV、1kHz的方波。
示波器设置的界面如图10所示。
其中Waveform用来选择波形型号,Frequency进行频率设定,Amplitude进行幅度设定。
R3
I
20K
C1
0.047uF
图9积分器
图10信号发生器界面
仍然由“虚短”和“虚断”得到,运算法则为:
Uo-Uidt
-R*Cr
图9的仿真结果如图11所示。
方波在半周期内是直线输出,积分后就成了线性输出一一三角波。
图11积分器仿真结果
(2)微分器,如图12所示,与积分器相比,将反馈电容Cf与反相输入端
Ri对调。
信号发生器设置成10mV、1kHz的三角波。
就成了直线输出一一方波。
图13微分器仿真结果
1.3波形发生器
由上面的函数型号发生器可以看到,能将常用的波形都输出来。
然而,波形中最基本的算方波,经过一次积分可以变成三角波,经过两次积分就变成三角波。
这里运用555定时器来形成方波。
555定时器组成的多谐振荡器是在内部通
改变比较器(运放构成)的输入电压,从而使触发器改变状
15所
电路如图14所示。
其中Outl、Out2和Out3分别输出的波形如图
示。
图14波形发生电路
图15波形发生电路仿真结果
1.4直流电源
电子产品中很多地方都需要直流电源来供电。
这种电源虽然可以考虑直接使用干电池,但比较经济实用的办法是利用由电网提供的交流电源经过整流、滤波
和稳压以后得到的。
对于一般直流电源,包括电源变压器、整流电路、滤波器和稳压电路四个组成部分。
对于直流电源的主要要求是,输出的电压的幅值稳定,即当电网电压或负载电流波动时能基本保持不变;直流输出电压平滑,脉动成分
小;交流电变换成直流电时的转换效率高。
其电路仿真图见图16.
图16直流稳压电源
(1)变压电路
这部分通过变压器将幅值较大交流电变为幅值更小的交流电。
这部分图16
没有体现。
(2)整流电路
整流电路的作用是将交流电变换成直流电。
采用桥式整流电路,它由4个二极管构成桥式电路,电路如图5-73所示。
(3)滤波电路
整流电路虽然可以将交流电变成直流电,但输出的电压是单相脉动的,在很多设备中,这种脉动是不允许的,因此我们还必须设计出减小脉动程度的电路,这就是滤波电路。
滤波电路也有很多种,这里采用电容滤波。
他的原理:
电容为储能元件,两端的电压不能在电路状态改变时跳变。
在负载的两端加上一个电容
就构成了简单的电容滤波电路。
正相时给电容充电,负相时电容给负载放电,电压就不变相了。
(4)稳压电路
采用集成稳压块7805,将输出的电源恒定在5V大小。
经过上面几个环节后的,仿真结果图如图17所示。
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itaiOscilloECQpe
图17直流稳压电源仿真结果图