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1、集成运算放大器的应用一、设计要求：使用一片通用四运放芯片LM324 组成电路框图如图12（a） ，实现下述功能：使用低频信号源产生. sin( )iuf t V100 12，0500fHz的正弦波信号，加至加法器输入端，加法器的另一输入端加入由自制振荡器产生的信号1ou，1ou如图12（ b）所示，.10 5Tms，允许1T有%5的误差。（a）2-2/1ouVt1T（b）图 12 图中要求加法器的输出电压21110iiouuu。2iu经选频滤波器滤除1ou频率分量，选出0f信号为2ou，2ou为峰峰值等于9V 的正弦信号，用示波器观察无明显失真。2ou信号再经比较器在1K负载上得到峰峰值为2V
2、 的输出电压3ou。电源选用12V 和 5V 两种单电源，由稳压电源供给。不得使用额外电源和其它型号运算放大器。要求预留1iu、2iu、1ou、2ou和3ou的测试端子，以方便测试。二、原理框图：低 频 信 号三角波产生加法比较滤波2iu1iu1ou2ou3ou名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 8 页 - - - - - - - - - 原理框图说明：图中要求加法电路的输出电压21110iiouuu。2iu经选频滤波器滤除1ou频率分量，选出0f信号为2ou
3、，2ou为峰 -峰值等于9V 的正弦信号，用示波器观察无明显失真。2ou信号再经比较器后在1 K 负载上得到峰 -峰值为 2V 的输出电压3ou。三、实验设备及元器件：直流稳压电源，低频信号发生器，面包板，LM324 ，电阻、电容若干四、实验原理：本次实验主要是考察运算放大器的应用，模拟电路知识的掌握。利用LM324 中的 4 个运算放大器分别设计三角波发生电路，加法器电路， 滤波电路以及比较器电路。利用电阻和电容将 12V DC 变成 6V 的电源给运算放大器供电，合理分配运算放大器实现一个信号调制解调的过程。五、设计步骤：我们首先将各个模块电路做出来，查看是否正确，在对这些模块电路进行组装
4、，测试总电路，完成电路设计工作。1. 三角波产生器设计。利用 LM324 一功放和RC震荡电路和T=2R5*C1*ln （1+2R3 /R1） ，Uo1=R1 /(R1+R2)调试R1和 R3得到相关要求参数。三角波产生器仿真电路及实验结果如下：低 频 信 号方波发生器和积分器加 法 电 路比较器二 阶 滤 波 电 路2iu1iu1ou2ou3ou名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 8 页 - - - - - - - - - 三角波产生器仿真电路三角波产生器实
5、验结果2. 加法电路设计。加法电路设计要求Ui2=10Ui1+Uo1 ，用反向输入求和电路原理得相关系数为1=R2 /R1，10=R2 /R3. 加法器仿真图与仿真结果如下：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 8 页 - - - - - - - - - 加法电路仿真图加法电路实验结果3. 滤波电路设计。仿真图及仿真结果如下：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - -
6、 - - - - 第 4 页，共 8 页 - - - - - - - - - 滤波电路仿真图滤波电路实验结果4. 比较电路设计。比较电路仿真图和实验结果如下：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 8 页 - - - - - - - - - 比较电路仿真图比较电路实验结果5.各模块组装后的总电路仿真图。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6
7、页，共 8 页 - - - - - - - - - 六、调试及测量参数：预留1iu、2iu、1ou、2ou和3ou的测试端子，记录实验中1iu、2iu、1ou、2ou和3ou波形图。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 8 页 - - - - - - - - - 测试端子波形记录可手绘描出大致形状或者截图粘贴参数记录1iu无频率 f0= 500Hz 峰-峰值 =0.1V+0.1V2iu波形图见加法电路实验结果无1ou波形图见三角波产生器实验结果频率 f1=200
8、0Hz 峰-峰值 =4V+4V2ou波形图见滤波电路实验结果频率 f2=500Hz 峰-峰值 =9V+9V3ou波形图见比较电路实验结果频率 f3=500Hz 峰-峰值 =2V+2V七总结。电路总体还可以，测量值接近理论值。就是滤波电路的仿真结果有些不理想。仿真得到的波形有失真，分析原因是因为三角波与正弦波频率成整数倍且大小相近。刚触及题目是我们觉得这个设计有些小难啊。我们小心翼翼地区尝试了一下，然后不断地尝试，不断地区摸索，去纠错，去改进，去完善，最后我们成功地完成了这次课程设计题目。从此次设计实验中，我们知道，万事都要尝试地去做一做，亲身体会一下。不要被事务表象的困难所吓倒，不要被眼前的困难所吓退，不要畏惧。要勇敢地去探索，这样你才可能对做的事情产生兴趣，专研进去，最终解决问题。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 8 页 - - - - - - - - -