模拟电子技术基础课程设计--集成运算放大器的应用

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1、 模拟电路基础模拟电路基础 课程设计课程设计 课题名称课题名称_集成运算放大器的应用_ 班班 级级_09 电信（1）班_ 姓姓 名名_ _ 学学 号号_ _ 指导教师指导教师_ _ 日日 期期_20112012 上学年_ 集成运算放大器的应用集成运算放大器的应用 摘要摘要 使用一片通用四运放芯片 LM324 组成电路实现下述功能： 使用低频信号源产生 )V(2sin1.0 01 tfui ， zfH500 0 的正弦波信号， 加至加法器的输入端，加法器的另一输入端加入由自制振荡器产生的信号1o u ， 1o u 如图 1(b)所示， msT5 .0 1 ，允许1 T 有5%的误差。 要求加法器

2、的输出电压112 10 oii uuu 。2i u 经选频滤波器滤除1o u 频 率分量，选出0 f 信号为2o u ，2o u 为峰峰值等于 9V 的正弦信号，用示波器观 察无明显失真。2o u 信号再经比较器后在 1k负载上得到峰峰值为 2V 的输出电 压3o u 。 电源只能选用+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1i u 、2i u 、1o u 、2o u 和3o u 的测试端子。 一、概述一、概述 1、设计的组成部分、设计的组成部分 （1）方波-三角波产生电路设计 （2）加法器 （3）低通滤波器 （4）比较器 2、设计的目

3、的、设计的目的 （1）掌握 LM324 芯片的基本组成电路； （2）熟悉一些基本器件的应用; （3）熟悉多功能板的焊接工艺技术和电子线路系统的装调技术; （4）设计一个用集成运算放大器构成的基本电路。熟悉集成运算放大器波形变 换与三角波，正弦波等的产生电路的工作原理，并且知道其设计和调试方式。 二、单元电路设计二、单元电路设计 1、三角波产生器的设计、三角波产生器的设计 如下图 1.1.2 所示为由集成运放构成的方波和三角波发生器电路，图 1.1.3 为由集成运放构成的方波和三角波发生器的输出波形图。 图 1.1.2 三角波产生器 图 1.1.3 方波和三角波发生器的输出波形图 功能：方波和三

4、角波发生器功能主要是产生如图 1.1.3 的三角波其中 msT5 .0 1 。 由集成运放构成的方波和三角波发生器的形式很多， 但通常由滞回比较器和 积分电路构成。按积分电路的不同，又可以分为两种类型：一类是由普通的 RC 积分电路组成，另一类由恒流充放电的积分电路和滞回比较器组成。 在本次的课程设计中方波和三角波发生电路是采用了由集成运放组成滞回 比较器和普通的 RC 积分电路组成。 2、加法器设计、加法器设计 如下图 1.1.3 为加法器的原理图 图 1.1.3 加法器原理图 功能：由低频信号源产生 )V(2sin1.0 01 tfui ， zfH500 0 的正弦波信 号，加至加法器的输

5、入端，加法器的另一输入端加入由自制振荡器产生的信号 1o u 要求输出实现电压 112 10 oii uuu 。 3、滤波器设计滤波器设计 如下图 1.1.4 为滤波器的设计原理图 图 1.1.4 滤波器原理图 功能： 2i u 经选频滤波器滤除1o u 频率分量，选出0 f 信号2o u 2o u 为峰 峰值等于 9V 的正弦信号。 4、比较器设计比较器设计 如下图 1.1.5 为比较器原理图 图 1.1.5 比较器原理图 功能：2o u 信号再经比较器后在 1k负载上得到峰峰值为 2V 的输出电压3o u 5、器件选择与参数设定、器件选择与参数设定 1、选择集成运算放大器、选择集成运算放大

6、器 1、由于方波前后沿与用作开关的器件 A1 的转换速率 SR 有关，因此当 输出方波的重复频率较高时，集成运算放大器 A1 应选用高速运算放大器， 一般要求时选用通用型运放即可。 2、集成运算放大器 A2 的选择：积分运算电路的积分误差除了与积分电容的 质 量有关外，主要事集成放大器参数非理想所致。因此为了减小积分误 差，应选用输入失调参数（VI0、Ii0、Vi0/T、Ii0/T）小，开环增 益高、输入电阻高，开环带较宽的运算放大器。 2、 确定正反馈回路电阻确定正反馈回路电阻 R1 与与 R2 R1 与 R2 的比值均决定了运算放大器的 A或 A1 触发翻转电平， 也就决定了三角 波的输出幅度。因此根据设计要求的三角波输出幅度，由上式(3)可以确定 R1 和 R2 的阻值。由（3）式可以得到 R1 /