内容介绍

基础题：

1_双电源反相比例电路和加法电路

1，在面包板上搭建电路。

2. 调零

按照集成运放使用手册中给出的调零电路。比如μA741需要外接调零电位器Rw（10kΩ）。将电路的输入端接地，检查面包板连线，检查无误，接通电源。调节调零电位器Rw，用电压表测量VO＝0V，一般<5mV即完成电路调零。

3. 反向比例运算电路

首先制作一个实验中需要的直流信号源，这是由电阻和电位器构成的直流电桥，分别调整电位器，可输出正负电压，既可以双出，又可以单出。

将电路接成反向比例运算电路（RF=20kΩ，R1=10kΩ，Rꞌ=6.8kΩ），按照表1中输入电压的要求，调整简易直流信号源，分别作用于电路输入端，用电压表测量并记录输出电压。

直流信号源作用于反向比例运算电路

VIDC（V）	±0.2	±0.4	±0.6	±0.8
VODC（V）	±0.4	±0.8	±1.2	±1.6

VIDC（V）= 0.2

VIDC（V）= -0.2

VIDC（V）= 0.4

VIDC（V）= -0.4

VIDC（V）= 0.6

VIDC（V）= -0.6

VIDC（V）= 0.8

VIDC（V）= -0.8

将输入电压改为1kHz正弦交流信号，按照表2中输入电压的要求，调整交流信号源，分别作用于电路输入端，用示波器测量并记录输出电压。

VIrms	0.2	0.4	0.6	0.8
Vp-p	0.56569	1.13137	1.69706	2.26274
VOrms	0.397	0.797	1.196	1.59457

由于Scopy中不能直接输出信号发生的有效值，因此做了一些简单的计算：

Vrms * (2**0.5）= Vp

Vp-p = Vp * 2

VIrms（V）= 0.2

VIrms（V）= 0.4

VIrms（V）= 0.6

VIrms（V）= 0.8

4. 反向加法运算电路

将电路接成反向加法运算电路（RF=20kΩ，R1=10kΩ，R2=10kΩ，Rꞌ=3.9kΩ），按照输入电压的要求，调整简易直流信号源，分别作用于电路输入端，用电压表测量并记录输出电压。

VI1＝0.2V，VI2＝－1V，VO＝ _1.576___V

参考答案

实验电路仿真

1，反向比例电路

2，加法电路：

2_双电源积分电路和微分电路

1. 积分运算电路

在面包板上，按照图1，搭接成积分运算电路（R= Rꞌ=10kΩ，RF=1MΩ，C=0.01μF）按照表1中输入电压的要求，调整信号源，分别作用于电路输入端，用示波器测量并记录输出电压及其波形。

表1 方波作用于积分运算电路

	VIp	VP-P（V）	T（ms）
vI	0.5	1	1
vO	1.32	2.64	1

2. 微分运算电路

在面包板上，按照图2，搭接成微分运算电路（R= Rꞌ =10kΩ，R1=510Ω，C=0.033μF，其中R1与C串联），按照表2中输入电压的要求，调整信号源，分别作用于电路输入端，用示波器测量并记录输出电压及其波形。

表2 方波作用于微分运算电路

	VIp	VP-P（V）	T（ms）
vI	0.25	0.5	1
vO	4.31	8.62	1

使用OP482运放搭建电路。

参考答案

实验电路仿真

积分电路

微分电路

3_单电源集成运放交流耦合放大器

1. 按照图2，在面包板上搭接电路（R=Rꞌ=100kΩ，R1=1kΩ，R2=10kΩ，C1=C3=100μF，C4=0.1μF，C2=1μF，RL=10kΩ），并进行简单检测。

2. 测试电源电压分压值和输出直流电压并记录。

电源分压值为2.41V，输出直流电压为2.522V

3. 在放大器的输入端加入频率为1kHz，有效值约为20mV的正弦电压信号，用示波器观察输出波形。

Vrms * (2**0.5）= Vp

Vp-p = Vp * 2

Vrms = 20mV，Vp-p = 56mV

放大倍率为11.8倍，660/56 = 11.8倍

3. 调节输入信号幅度，在放大器的输出波形基本不失真情况下(用示波器观察)，用示波器分别测量放大器的输入电压vi和输出电压vo，求出Av。

输入信号Vp-p = 300mV, A = 11

4. 改变输入信号频率f，测量不同f情况下的电压放大倍数。

F = 100 khz, A = 9

F = 500 khz, A = 4

参考答案

实验电路仿真

电源电压分压值和输出直流电压：

输入端加入频率为1kHz，有效值约为20mV的正弦电压信号：

输入信号Vp-p = 300mV

F = 100 khz

F = 500 khz

4_单电源直接耦合放大电路

1. 在面包板上搭建电路，并对电路进行检测。

2. 接通ADALM2000的5V电压。

3. 按照设计要求调节信号源，并接入电路输入端。

4. 用示波器观察输出波形，适当调节微调电阻，使波形符合设计要求。

参考答案

实验电路仿真

5_单管共射放大电路

1. 在面包板上插接单管共射放大器（Rb1=39kΩ+10kΩ微调，Rb2=10kΩ，Rc=3.6kΩ，Re=1kΩ，RL=10kΩ，C1=1μF，C2=10μF，C3=100μF，T为8050），并进行简单检测。

2. 静态工作点测量

在无信号输入的情况下，按照表1的要求，调节上偏置电阻，测量相关参数并记录。

表1 静态工作点的测量（先将微调调整为最大）

参数	VCC（V）	IEQ（mA）	VBQ（V）	VCQ（V）	VEQ（V）	VBEQ（V）
电压表读数	12	1	1.7	8.4	1	0.7

3. 记录

调整微调电阻，观察电路输出波形的变化，并记录输入电压和输出电压，计算电压增益。

电压放大倍率 A = 1000/10 = 100倍，增益为40db。

参考答案

实验电路仿真

静态：

动态：

6_状态变量型有源滤波器

电路仿真

实验步骤

中等题：

1_传感器放大电路

1. 在面包板上搭建电路（电桥上的四个电阻为等值电阻，其中一个电阻为可变电阻，RG为50kΩ可变电阻），并检测电路。

2. 接入ADALM2000的5V电压。

3. 用电压表测量电路的输出电压，调节可变电阻，使输出电压接近零。

4. 调节可变电阻，使其值改变1%，调节RG，使输出电压为2V。

5 * 1000/(990+1000) = 2.5125V

2.5125V - 2.5V = 12.5Mv

3_双电源T形网络反相放大器

在面包板上搭建电路。

2. 调零

3. 输入电压设为1kHz正弦交流信号，调整合适的输入电压大小，调节微调电阻，用示波器测量并记录输出电压，使之满足设计要求。

放大倍率满足约为100倍。

参考答案

实验电路仿真。

4_积分电路设计

在面包板上，搭接成积分运算电路。按照设计要求调整信号源，分别调节两个微调电阻，使输出电压满足设计要求，用示波器测量并记录输出电压及其波形。

输入方波，输出三角波。

参考答案

实验电路仿真

5_单电源集成运放交流耦合两级放大电路

1. 在面包板上搭接电路，进行电压测试并记录。

测量两个10K电阻分压输出：7.617V

测量电压跟随器输出（电源）：7.617V

2. 按照图2，在面包板上搭接电路，并与图1电路相连，测试电源电压分压值和输出直流电压并记录。

供电电源15V，电阻分压7.5V，无信号时输出0V。输出增加了一个100KΩ对地电阻，用来稳定输出偏置电压。

3. 在放大器的输入端加入频率为1kHz，有效值合适的正弦电压信号，用示波器观察输出波形。

4. 调节输入信号幅度，在放大器的输出波形基本不失真情况下(用示波器观察)，用示波器分别测量放大器的输入电压vi和输出电压vo，求出Av，使之满足设计要求。

Vin(p-p) = 100mV

Vout(p-p) = 10V

Av = Vout/Vin = 100

代入公式

可得增益为40dB。

参考答案

实验电路仿真

6_电压增益可调的共射放大电路

1. 在面包板上搭建电路（Re用1kΩ微调电阻，C3上端接微调的调整端），并对电路进行检测。

2. 将12V电压接入电路。

3. 用电压表测量射极电压，约为1.7V左右，否则，适当调节电阻Rb1。

4. 按照图1，将信号源（100mV，1kHz正弦波）接入电路输入端，用示波器观察输出端电压波形。适当调节Re（1kΩ），使输出波形电压可以在1V～3V之间变化。

参考答案

实验电路仿真

9_简易电子琴

1. 在面包板上插接电路，并对电路进行检测。

2. 接通ADALM2000的±5V电源。

3. 用示波器观察振荡波形。

将示波器接在电子琴的输出端，调节电位器Rw，以改变负反馈的大小，观察振荡输出波形的变化。当Rw调到某一位置时，振荡产生，并输出较好的正弦波。

4. 调节图中5个微调电阻，使电子琴输出5个不同的频率，并用示波器测量输出波形和频率。

5. 自制一个简易功率放大器，接至电子琴输出端，驱动扬声器发声。

参考答案

实验电路仿真

11_MC1496调幅电路

1. 在面包板上搭建电路，并对电路进行检测。

2. 按照图2，接入电源电压。

3. 按照图2，接入两个信号源，调整平衡电位器，使电路输出调幅信号，如图3所示，记录你所观察到的波形图，并求得调幅系数m。

调幅系数m=(532.8-200)/(532.8+200) = 0.454

4. 对输出信号进行频谱分析，记录信号的频谱图。

参考答案

实验电路仿真

13_MC1496 DSB调制电路

1. 在面包板上搭建电路，并对电路进行检测。

2. 按照图2，接入电源电压。

3. 按照图2，接入两个信号源，调整平衡电位器，使电路输出DSB 波波形，如图3所示，记录你所观察到的波形图。

4. 对输出信号进行频谱分析，记录信号的频谱图。

参考答案

实验电路仿真

15_59MC1496 倍频器

1. 在面包板上搭建电路，并对电路进行检测。

2. 按照图2，接入电源电压。

3. 按照图2，接入信号源V1，用示波器观察输入波形和输出波形，参考波形如图3所示，记录你所观察到的波形图，并测量两个波形的频率。

输入信号频率100hz，输出信号频率200hz

参考答案

实验电路仿真

进阶题

1_LT3080典型应用

1号脚是NC，和OUT短接无影响。通过面包板接线后如下图：

输入电压为5V时，输出电压在0.7V和4.2V之间可调。

2_ADP3300典型应用

使用典型应用电路进行测试：

其中电阻是用来做ERR开漏输出上拉，不需要ERR指示可以不加；SD用IO来进行控制，如果不需要可以直接和input短接。

输入5V时可以稳定输出3.357V

输入3.3V时依旧可以稳定输出，且ERR并未输出错误：

如果拉低shutdown，ERR输出错误：

输入3.2V时，开始输出错误，无法稳定至目标输出电压：

3_OP484典型应用

10K和20K电阻构成反相放大器，电路放大倍数为2倍：

轨到轨输出能力：

4_AD654典型应用

从上文可知，输入信号电压至少要比供电小4V；0.01uF电容可得最大10kHZ，0.001uF电容可得最大100kHZ。

以下可以看到随着输入电压上升，输出频率上升。

当输入电压为2V时，不满足与供电相差至少4V要求，因此无频率输出。

5_AD8210典型应用

按照图一接法，正负电流方向均可测量，放大倍率20V/V. 使用两个模拟输出通道来提供差分电压。

首先把两个信号发生器打开，使得AD8210输出2.5V.此时差分为0.

将同相输入端的电压升高50mV，可以看到输出电压升高了1V，放大倍率20倍。

将同相输入端的电压减小50mV，可以看到输出电压降低了1V，放大倍率20倍。这说明AD8210当前可测量反向电流。

6_LTM8067典型应用

实际电路中FB电阻是由一个2.7K和一个可调电阻串联起来得到的。可以通过调整来把它总串联电阻调整到8.25K，与原理图一致。

5V输入时，输出4V

4V输入时，输出3.5V

3V输入时，输出2.85V

3V输入时输出不稳定，出现10mV左右噪声：

4V，5V时输出平稳：

7_TMP01典型应用

设缓冲设为2度，那么根据公式 Iref = 2 * 5 + 7 = 17 uA

设温度为0-50度：

Vhigh = （50 + 273.15）* 5 / 1000 = 1.61575V

Vlow = （0 + 273.15） * 5 / 1000 = 1.36575V

R1 = （2.5 – 1.61575）/ 0.017 = 52 kΩ （取值47 kΩ）

R2 = (1.61575 – 1.36575) / 0.017 = 14.7 kΩ （取值20 kΩ）

R3 = 1.36575 / 0.017 = 80.3 kΩ （取值 100 kΩ）

根据电压与温度比例计算，当前室温为29.25度。

用烙铁加热芯片后，温度上升至70.25，超过设定温度上限，可以观察到OVER脚被拉低。这个功能适合作为一些简单的触发器或报警器使用。

8_LT1054典型应用

5V供电，可以得到正负9V以上输出。输出波纹过小，测量不出。

9_AD592应用电路

当电阻为1K时，每开尔文电压为 1uA*1K=1mV，可以得到当前0.295输出电压对应室温为22摄氏度。

10_心跳监测电路

1. 在面包板上搭建电路，并对电路进行检测。

2. 接入电源电压。

3. 将指尖放在红外LED (D1)和光电晶体管(Q1)之间，发射器和接收器应对齐并且指向彼此。

4. 观察第三级运算放大器(U3)输出端的电压波形。

参考答案

实验电路仿真

瞬态分析：确定电路的总增益

交流分析：电路的幅频特性

3Hz时最大总放大倍数：23.861V*1000/9.951mV = 2298倍

最大增益：67.417db @ 3.33Hz

11_麦克风放大器

1. 在面包板上搭建电路，并对电路进行检测。

2. 为了检测放大器的功能，可先拆下麦克风和扬声器。

3. 接通5V电压，信号源设置为正弦波，峰峰值为50mV、频率为200Hz。用示波器观察输入电压和输出电压，并记录。

4. 适当调整正弦波的幅度，直到观察到波形双向限幅。

5. 将麦克风和扬声器连接到电路中，然后将扬声器移到麦克风前面，直到出现声音反馈。

参考视频测试。

参考答案

实验电路仿真。

双向限幅：

12_三角波发生器

1. 在面包板上搭建电路，并对电路进行检测。

按照图1接入电源电压。

3. 用示波器观察输出波形，并记录。

4，调整可变电阻R12，观察输出波形，并记录。

调整电阻R16，使输出三角波幅度最大，并记录。

14_TDA2030典型应用电路

测试电路使用的是图二，规格书中的典型双电源测试电路。

使用正负5V供电。

放大倍数为3478/85 =40.9倍

-3db带宽为66Hz。

15_LM386集成功率放大器

1. 静态值

电路如图2所示．令信号源电压为零，将3脚对地短路，电源电压VCC为6V，实测电源电流和输出端静态电压

图2

2. 增益范围

电源电压VCC为12V，输入电压幅值为0.02V，频率f为1kHz的正弦波，负载RL开路。

当1、8 脚开路时，电路具有最小增益，测量输出电压峰峰值，求得电压放大倍数（约为20），如图3所示．

图3

当1、8 脚之间接入33μF电容(交流短路) 时，电路具有最大增益，测量输出电压峰峰值，求得电压放大倍数（约为200），如图4所示。

图4

3. 带宽

在电源电压VCC为6V，1、8 脚开路条件下，利用ADALM2000的网络分析仪，对LM386测试幅频响应曲线，求得带宽。

-3db带宽为374.58khz

参考答案

实验电路仿真

内部电路电阻取值参考规格书：

1. 静态值

2. 增益范围

1，8脚断路，20倍：

1，8脚交流短路，200倍：

3. 带宽

-3db带宽为331.4khz