积分与微分电路设计
实验七 积分与微分电路
一、 实验目的
1. 进一步了解集成运算放大器的性质和特点
2. 用集成运算放大器组成积分、微分电路
二、 实验原理
本实验采用通用型集成运算放大器。
1. 积分运算电路
用集成运算放大器组成的积分运算电路如图
7-1所示。该电路输出与输入之间的关系为： 1u o =-u i (t ) dt 。 ⎰RC
11u o =-u (t ) dt =-V I t i ⎰RC RC 当输入电压信号为阶跃信号时该电路的输出电压为： 图7-1 积分电路
如图7-2所示。输出为一个线性变化的电压，其幅度受集成运放饱和输出电压的限制。
方波信号可以看成是多个阶跃信号的组合，因此，当输入信号为方波信号时，
积分运算电路输出三角波。如图7-3所示。
当然，实际积分电路的特性不可能与理想的完全一致，其误差来源很多。
图7-2 输入阶跃信号 7-3 输入方波信号
2. 微分运算电路
微分运算是积分运算的逆运算，基本微分电路如图7-4所示。电路输出为：
du i (t ) u o =-RC dt
但是，图7-4所示电路在频率较高时不稳定，容易产生自激。因此，实验中
一般采用图7-5所示电路，该电路可以消除自激并抑制电路的高频噪声。
当微分运算电路输入方波信号时，输出尖脉冲波，如图7-6所示。输入三角波时，输出为方波。
图7-4 基本微分电路 图7-5实验用微分电路
三、 实验仪器
模拟电路实验箱，示波器，晶体管毫伏表等。
四、 实验内容与步骤
1. 积分运算电路
（1）按图7-1接电路，检查无误后通电。
（2）令u i =0，调节调零电位器使输出为零。
调节完毕，将输入与地断开。
（3）输入f=1kHz，幅度为1V 的方波信号，
用示波器观察输出信号波形并记录。（效果不好
时，接电容） 图7-6 微分波形
2. 微分运算电路
（1）按图7-5接电路，检查无误后通电。
（2）令u i =0，调节调零电位器使输出为零。
调节完毕，将输入与地断开。
（3）分别输入f=1kHz，幅度为1V 的方波信号和三角波信号，用示波器观察输出信号波形并记录。
五、实验要求
1. 数据用表格形式给出。
2. 画出全部输入与输出波形。