模电实验七报告_运算放大器及应用电路.doc

实验七 运算放大器及应用电路 一、仿真实验 1、运放基本参数 ①电压传输特性 图3. 电压传输特性仿真电路 由仿真实验曲线得，该运放的直流电压增益为99.5987k 思考： 答： A. 当输入差模电压为0时，输出电压为-3.3536V;当输出电压为0时，输入电压为 ②输入失调电压 图4. 输入失调电压仿真电路 表7-1：R1=1 kΩ, R2=10 Ω V3（μV） V4（μV） V5（μV） V5- V4（μV） -V3/(-R1/R2)（μV） -3416.69 -33.63122 0.000 33.63122 -34.1669 表7-2：R1=10 kΩ, R2=100 Ω V3（μV） V4（μV） V5（μV） V5- V4（μV） -V3/(-R1/R2)（μV） -3596.22 -33.63251 0.000 33.63251 -35.9622 表7-3：R1=100 kΩ, R2=1 kΩ V3（μV） V4（μV） V5（μV） V5- V4（μV） -V3/(-R1/R2)（μV） -5388.47 -33.61482 0.000 33.61482 -53.8847 有三次仿真结果估测，失调电压约为33.3285μV 思考： 答：运放的输出电阻并非无穷大，当外接电阻阻值很大，分压会变大，所以应该尽量选取阻值较小的电阻，确保运放工作在理想状态。 ③增益带宽积（单位增益带宽）GBP 图5. 增益带宽积仿真电路 GBP=70.6257×9.9440k=702.30196k 思考： 最高增益为 GBP/f=702.30196k/100k 约等于7 ④转换速率（压摆率）SR 图7. 转换速率仿真电路 a. 由仿真曲线得，转换速率（压摆率）SR =497.0387k V/s B. 1k Hz 时： 10 k Hz 时：有明显失真。 思考： 答：w小于等于SR /Vom=497.0387k V/s ÷ 10V =49.7 k Hz 运放构成的应用电路 ①反相放大器 图9. 反相放大器 10 Hz 时： 100 Hz 时： 1k Hz 时： 思考： 答：a. 不一样，运放内部有电容，容抗受频率影响，故输出电压幅度不一样。 b.略小于180°，非理想运放。 ②电压转换电路 图11. 运放构成的电压转换电路 a. b. ③整流电路 图12. 运放构成的整流电路 100mV: 10mV: 1mV: 思考： 答：运放非理想，输入振幅较小时，电流较小。保持R1,R2的比例不变。 二、硬件实验 图13. 运放构成的脉冲宽度调制(PWM)电路 1、正峰值：(VZ+VON)R6/R1 负峰值：(VZ+VON)R6/R1 2、周期：T=4R2R6C1/R1 3、稳压管电压6.5V，R2=33千欧，R6=46千欧 4、 调制信号为直流电压，最后一级为单线电压比较器，输出电压占空比随门限发生相应变化，亮灯亮度不同。