实验指导书2.docx
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实验指导书2
模拟电子线路及实验课程
实验指导书
哈尔滨工程大学水声工程学院
目录
实验二：
运算放大电路1
一、实验目的1
二、预习要求1
三、实验设备1
四、实验原理1
4.1电压串联负反馈放大电路2
4.2电压并联负反馈放大电路2
4.3压控电压源二阶低通滤波电路3
五、实验内容及方法4
5.1基本运算放大电路4
5.2二阶有源低通滤波器实验5
附录7
实验二：
运算放大电路
一、实验目的
1、掌握常用电子测量仪器（示波器、信号源、实验电源）的正确使用方法。
2、理解集成运算放大电路实验原理，掌握集成运算放大电路的设计、实现、调试、测试方法，能够正确测量并读取数据和测绘波形曲线。
3、独立安装和调试功能电路；测量相应参数，明确电路性能，完成设计任务；分析实验中的各种现象和结果。
二、预习要求
1、学习和掌握集成运算放大器的基本原理；
2、掌握同相放大电路和反相放大电路的测试原理和实验方法。
三、实验设备
1、示波器；
2、信号源；
3、万用表；
4、直流稳压电源。
四、实验原理
常用的运算放大电路主要包括：
1、电压串联负反馈电路（同相放大电路）；
2、电压并联附反对电路（反相放大电路）；
3、电流串联负反馈电路；
4、电流并联附反对电路。
4.1电压串联负反馈放大电路
图1电压串联负反馈放大电路
放大量：
4.2电压并联负反馈放大电路
图2电压并联负反馈放大电路
放大量：
4.3压控电压源二阶低通滤波电路
图3压控电压源二阶低通滤波电路
这种滤波器的传递函数为：
（1）
在上式分母中，由于s为二次幂，故称为二阶LPF。
其中，截止频率为：
（2）
即：
（3）
通带增益为：
（4）
（5）
Q称为滤波器的品质因数，由以上四式可知，当按比例调节R1、R2或C1、C2时，可以改变
的值，但对Q和Auo的值没有影响，为了使幅频特性不出现凸峰，Q通常取0.7。
电路的对数幅频特性为：
（6）
当Q=0.707时，幅频特性曲线如图4所示：
图4二阶有源低通滤波器幅频特性
五、实验内容及方法
5.1基本运算放大电路
实验原理图如图1所示，使用LF353设计同相放大电路，要满足以下主要技术指标的要求：
输入信号：
正弦波1KHz，100mVpp；
供电电压：
±5V；
放大倍数：
Au＝2；
将输入端接输入信号，接通±5V直流电源，把所测得的数据填入表1中。
表1同相放大电路的调试
序号
测试内容
测试结果
备注
1
放大倍数Au
2
直流偏置
3
输入信号和输出信号相位差
实验原理图如图2所示，使用LF353设计反相放大电路，要满足以下主要技术指标的要求：
输入信号：
正弦波1KHz，100mVpp；
供电电压：
±5V；
放大倍数：
Au＝2；
将输入端接输入信号，接通±5V直流电源，把所测得的数据填入表2中。
表2同相放大电路的调试
序号
测试内容
测试结果
备注
1
放大倍数Au
2
直流偏置
3
输入信号和输出信号相位差
5.2二阶有源低通滤波器实验
参照图3电路安装二阶低通滤波器。
元件值取：
R1=R2=R=1.6kΩ，R3=18kΩ，R4=10kΩ，C1=C2=C=0.1μF，计算截止频率fc、通带电压放大倍数Auo和Q的值。
输入信号：
正弦波100Hz～20KHz，1Vpp；
供电电压：
±5V；
将输入端接输入信号，接通±5V直流电源，把所测得的数据填入表3中。
表3二阶有源滤波电路的调试
序号
测试内容
测试结果
备注
1
截止频率fc
2
100Hz输入信号放大倍数Au
改变输入信号的频率，从100Hz～20KHz选取20个测试点，根据每个频率点的放大量测量值，画出幅频特性曲线。
附录
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