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1、精品名师归纳总结电路仿真及应用课程设计报告书题目名称：基本运算电路的仿真一、设计任务运用运算放大器实现信号的各种运算。包括实现比例运算，加法、减法运算，积分运算，微分运算，对数运算，模拟乘法运算。二、方案设计方案一：先画出全部的试验电路图，然后再逐个的进行分析采纳什么样的扫描分析，以及确定扫描值。缺点，试验的前对试验毫无明白，试验过程条理也不够清楚。优点，对试验设计者而言比较轻松。方案二：将设计任务进行分类，例如比例运算，加法，减法可以采纳相同的扫描分析。缺点，试验前必需先明白每个试验的基本原理和相关内容。优点，在试验的过程中条理清楚，并且省时。综合以上两种设计方案，挑选其次个设计方案来实现课
2、程设计。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结三、电路原理图1 实现比例运算反相比例运算电路同相比例运算电路2 实现加法运算R1RfVS11k1k可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结R2VS21kU1-V0OUT可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结+可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结V15VdcOPAMP可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结00减法运算电路可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结V1R1V11k5Vdc0R41kU1-VoOUT可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结+可编辑资料 - - - 欢迎下载精
3、品名师归纳总结V2R2V210Vdc1kOPAMPR31k可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结003 实现积分运算电路4 实现微分运算电路5 实现对数运算电路可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结6 实现模拟乘运算法器可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Q1 Q2N2222Q2 Q2N2222可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结R10C11k1nC3D11n D3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结R8VZV21k5VdcD1N1190U1-OUTD1N1190U3R3VY-1k可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结+OPAM
4、P00Q3 Q2N2222R91kC21n D2D1N1190Q4 Q2N2222OUT+OPAMP0Rf 1kV15Vdc0可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结R2VX1kV35VdcU2-OUT+U4-V0OUT+可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结OPAMP00OPAMP0可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结四、仿真文件设置1、反向比例运算可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2、同向比例运算3、加法运算可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳
5、总结4、减法运算5、积分运算可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结6、微分运算7、对数运算可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结8、模拟乘法运算五、结果及分析1 实现比例运算反相比例运算电路可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结由反相比例运算电路的性质和虚短虚断概念得，V0=-R2/R1*V1。输出电压与输入电压的比值为电阻 R2 与 R 1 的比值，式中的负号是因反相输入所引起的。电路图中的V1=5v ，R1=1k ， R2 的值是变量，由波形图看出，V0/V1的值随着 R2 的增大而变小，是反相关系，所以结论正确。同相比例运算电路由同相比例运算电路的性质和虚短
6、虚断概念得，输入端信号V1 有同相输入端输入，输出电压可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结V0 通过 R1 R2 分压作用于运放的反相输入端，构成电压负反馈。V0=1+R2/R1 ） V1. 输出电压与输入电压的比值为正值，输入与输出同相。电路图中的 R1 与 R2 的值相等，即 V0=2*V1. 波形图中 V0 与 V1 呈同相关系， 2 倍关系，结论正确。2 实现加法运算电路图实现加法电路，接成反相放大电路，它是属于多端输入端的电压并联负反馈电路，利用 虚短虚断概念得 V0=-Rf/R1*VS1） +Rf/R2*VS2 ），式中的负号是因反相输入端所引起的。由于电路图的R1=R
7、2=Rf, 所以 V0=-VS1+VS2 ） .由波形图看出， V0 与VS1+VS2 ）呈反相关系，故结论正确 .减法运算电路可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结从电路结构看，电路图是反相输入和同相输入相结合的放大电路，图中的四个电阻阻值相等，由式子 V0=Rf/R1VS2-VS1），即 V0=VS2-VS1 ），即输出电压与两输入电压之差成比例。由波形图可以看出， V0 与VS2-VS1 ）的波形成比例，故结论正确。3 实现积分运算电路从电路图可以看出，假设电容C 的初始电压为零，利用虚短虚断概念得，积分电路的表达式为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结V0=-1/
8、R*C ） V1dt ，输出电压 V0 为输入电压 V1 对时间的积分，负号表示它们在相位是相反的。4 实现微分运算电路积分电路中的电阻和电容对换位置，并选取比较小的时间常数RC，便得到微分电路。依据虚短虚断概念得， -V0=RC*dV1/dt式子说明，输出电压正比于输入电压对时间的微商。当输入信号V1=sinwt ，就输出信号V0=-RCwcoswt由波形图可看出 V1 是正弦信号，输出的是反相的余弦信号， 故结论正确。5 实现对数运算电路可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结在对数运算器中，进行直流扫描分析，扫描变量设为V1，扫描值从 1v 开头进行扫描，由于再电压较小的时候会成
9、线性分布，扫描值从0.01V 开头，呈对数关系，且扫描的结果符合输出电压小于 0.7v 。6 实现模拟乘运算法器在对数和反对数运算的基础上，把乘除和除法的运算化简为对数的加法和减法运算，再进行反对数运算就实现乘除运算的目的。当R1 R2 R3 Rf的值相等时，模拟乘法运算器的表达式为V0=VX*VY/VZ由波形图得出 VX*VY/VZ和 V0 的波形呈正比例关系。所以结论正确。六、结论与体会结论：集成运算放大器是一种具有高开环放大倍数 ,依据运算关系可分为比例、加法、减法、积分、微分等。利用输入方式和运算关系的组合，可接成各种运算放大器电路。试验设计过程应当采用适当的设计方案，使得实现条理清楚
10、。试验的设计任务中的每个运算放大器都有其各自的特点和实现的方法，应当依据每个试验设计任务的详细情形挑选适合的扫描分析，扫描值和输出波形，这样才能保证明验有效的进行。体会：本次课程设计通过所学的 PSPICE 仿真软件来仿真多种集成运算放大电路，使我们明白了集成运算放大器的基本使用方法和三种输入方式，其中包括比例、加法、减法和积分等运算电路。同时对仿真软件有了更深一步的熟悉，能够娴熟把握和使用仿真软件。这次课程设计分析起来仍是比较简单得出结论的。通过仿真各种集成运算放大电路，得到了各种电路相应的特性和实际应用时可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结应留意的事项，这不仅将理论与试验相结合，而且对于生产上的实际应用也将会有很大帮忙。可编辑资料 - - - 欢迎下载