运放仪表放大器电压传输特性报告
内蒙古工业大学信息工程学院
课程学习报告
课程名称:班 级: 电子2班 姓 名:
成 绩:指导教师:
一 题目
运放仪表放大器电压传输特性测试实验报告
二.学习用仪器设备、器材或软件环境
1.计算机; 2.Multisim 软件;
3.Windows7环境、MS Office 2003 三.主要学习内容
1. 运放仪表放大器原理为u o =f (u i 1,u i 2)=k (u i 1-u i 2),电路原理图如图一所示
图一
2. 理论计算
计算理论依据“虚短”、“虚断”。
U i 1-U i 2=
RG
接入
接入
R 1+R 2+RG
R 1+R 2RG
接入
(U O 1-U O 2)
U O 1-U O 2=(1+所以输出电压U O =-
R 5R 3
)(U i 1-U i 2)
(U O 1-U O 2) =-
R 5R 3
(1+
R 1+R 2RG
接入
)(U i 1-U i 2)
又因为R 1=R 2=R 3=R 4=R 5=R 6=10K Ω故,该仪表原理图输出
与输入电压关系为
U O =-3(U i 1-U i 2) ,符合仪表放大器原理
3. 仿真测量
(1)在本实验中,取U i1=100mV、1kHz 正弦波,U i2=50mV 、1kHz 正弦波,即U i =U i 1-U i 2=50mV ,其他参数如原理图要求所示,设计的仿真测量图如图二所示
图二
(2)仿真测量结果
I. 测量U O 1-U O 2与U i 1-U i 2的关系
图三
图三中,蓝色线为U i 1-U i 2输入,红色线为U O 1-U O 2输出,输入与输出极性相同,为同相放大
U O 1-U O 2有效值测量如下
图四
即U O 1-U O 2=150m V =3 U i 1-U i 2,所以此时放大倍数为3。
图知,
由
I I. 测量U O 与U O 1-U O 2的关系
图五
由图五知,蓝色线为U O 1-U O 2输入,红色线为U O 输出,U O 与U O 1-U O 2
幅值相同,相位相反,U 3为差分运算电路,当R F =R 时,放大倍数为1,可认为是反相器。
U O 1-U O 2有效值测量如图四 U O 的有效值如图六
图六
U O 1-U O 2=150m V =U O
a. 示波器测量输出U O 与输入U i 幅值与相位比较
图七
图七中,深黄线为输入,浅黄线为输出,说明:输出与输入相位差180°,即极性相反 b. 万用表测输出有效值
图八
由此得, U O =150mV =3U i (3)结论
综合以上仿真结果得出结论,输出与输入极性相反,而且与输入成比例。 所以,U O =-3(U i 1-U i 2) ,与理论计算完全吻合。 四*.学习体会及遇到的主要问题
在Multisim 仿真过程中,未找到运放LF358,用LF353代替,由于此次仿真实验虽然并不是很难,但是我从中感到仿真所带来的好处颇多,例如,不用实物连接就知道测试结果,多次的调试既节省了时间,又使我们在实验时选择有目的性,仿真中仪器与元器件为理想化,模拟实验结果比真时测量要准确。 五.主要参考文献
1.清华大学电子学教研组编,《模拟电子技术基础》(第四版),高等教育出版社,2006.6 2. 聂典, 丁伟. 《Multisim 10计算机仿真在电子电路设计中的应用[M]》,电子工业出版社 3. 黄智伟,《基于NI Multisim的电子电路计算机仿真设计与分析[M]》,电子工业出版社