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2024模电实验汇总
该项目使用了ADALP2000，实现了模电实验相关模拟电路的设计，它的主要功能为：搭建测试电路，验证电路功能。。 该项目使用了LTSpice，实现了null的设计，它的主要功能为：模电实验相关模拟电路进行仿真。 该项目使用了M2K，实现了undefined的设计，它的主要功能为：模电实验相关模拟电路进行监测。
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ADI
运算放大器
ADALP2000
LTSpice
M2K
maskmoo
更新2024-07-30
112

基础实验1 双电源反相比例电路和加法电路

实验介绍

反相比例运算电路输出电压与输入电压为反相比例运算关系

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反相加法运算电路输出电压与两个输入电压为反相加法运算关系

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仿真结果

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实验调试结果

反向比例电路

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反向加法运算电路


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实测数据

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基础实验2 双电源积分电路和微分电路

实验介绍

积分运算电路输出电压与输入电压的关系为

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微分运算电路输出电压与输入电压的关系为

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实测数据

积分电路

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微分电路

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基础实验3 单电源集成运放交流耦合放大器

实验介绍

通过两个等值电阻分压，分压点即电源的“中点”．在单电源供电时，通过电阻分压，给集成运放提供一个偏压.单电源反相交流放大电路如图所示

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仿真结果

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实测数据

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基础实验4 单电源直接耦合放大电路

实验介绍

直接耦合反相放大器，输入峰值为0.1V、频率为1kHz、偏置电压为－0.2V的正弦波转换为最小值为1V、最大值为5V，频率仍为1kHz的正弦波，电路采用5V单电源供电

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仿真结果

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实测数据

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基础实验5 双电源反相比例电路和加法电路

实验介绍

本实验采用的具有稳定静态工作点的偏置电路的单管共射放大电路

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仿真结果

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实测数据

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基础实验7 RC桥式正弦波振荡器

实验介绍

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仿真结果

保持R＝10kΩ，C＝0.01μF 滑动变阻器调整到16k后有波形产生，频率在1.6kHz左右。

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保持R＝10kΩ，改变C＝1000pF ，仿真后可以看到频率提高到16k左右

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保持C＝0.01μF，改变R＝1kΩ，仿真后可以看到频率还在16k左右

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实测数据

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基础实验9 全波精密整流电路

实验介绍

精密整流电路由集成运放和二极管等元器件组成，利用运放的放大作用，可将微弱的交流电转换为直流电。全波精密整流电路是在上述半波精密整流电路的基础上，利用一个二输入反相加法器，使交流信号的正半周和负半周在负载上均有相同的输出电压，从而降低了输出波形的脉动成分。


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仿真结果

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实测数据

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基础实验10 V-F变换器

实验介绍

电压-频率转换电路如图1所示。图中，A1、R1、C 等组成积分电路，A2、R5、R6 等组成滞回比较器。滞回比较器的输出电压vO只有两个状态，即高电平Vom 和低电平Vom，并经反馈电路控制晶体管T的导通和截止，从而控制电容C的充放电时间；输入电压E的大小决定了A1同相输入端的电位VP1，由此控制了积分电路的积分时间，以达到通过输入电压变化控制输出电压频率的目的。

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仿真结果

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实测数据

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基础实验13 负载不接地式稳流源

实验介绍


稳流电源是通过电流负反馈使输出电流保持基本稳定的，从电路结构来分，可分为负载不接地式直流稳流源和负载接地式直流稳流源（。

负载不接地式稳流源如图1所示。图中F1403精密基准电压源的输出电压VR ＝2.5V，作用于集成运放的同相端，并通过电压跟随输出到电流采样电阻R上。T作为扩流管，可以满足负载RL大电流的要求。集成运放A、晶体管T和电阻R构成电流负反馈电路，使输出电流 。因此，只要选定VR和R，负载电流IL将不受负载RL变化的影响，以实现恒流输出。

R的选择：当VR确定后，要根据IL的大小来选择R的大小，即 ，并注意R的功率大小，即 。

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仿真结果

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实测数据

仿真用的6.2V稳压二极管，实际使用的是P2K里·的·1N4735

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基础实验14 单电源矩形波发生器

实验介绍

利用集成电压比较器（或者集成运放），构成单电源滞回比较器电路，结合RC充放电电路，即可得到单电源矩形波发生器，其电路及输出波形如图1所示。图中，集成电压比较器（或者运放）、电阻R1、R2、R3和上拉电阻RL组成单电源反向输入滞回比较器，R、C组成充放电电路。

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仿真结果

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实测数据

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基础实验16 正弦波-余弦波发生器

实验介绍

设计一个输出正弦余弦信号的电路，要求 f = 1000Hz，二者的幅度相等。

设计方案：RC桥式正弦波振荡器 + 有源全通滤波器，如图所示。其中，RC桥式正弦波振荡器——输出正弦波，有源全通滤波器——产生±90°相移。

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仿真结果

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实测数据

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基础实验17 键控增益放大器

实验介绍

键控增益放大器电原理图如1所示，其中，集成运放A1构成电压跟随器，保证电路具有固定的高输入电阻，集成运放A2构成键控增益反相放大器，其键控由三个开关A、B和C实现，比如，开关闭合为“0”，开关断开为“1”，这样，就有“000”~“111”8个状态，若设R1=R，R2=3R，R3=4R，R4=2R，R5=R，即可实现3~10倍，步进为1的8个放大倍数。

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仿真结果

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实测数据

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基础实验18 限幅放大器

实验介绍

利用普通二极管的正向特性，实现低电压稳压电路，比如两只普通硅二极管正向串联，可得到约为1.4V的稳定电压；还可以利用LED的正向特性（正向导通电压约为2V），实现约为2V的稳定电压。在这里我们选用LED来制作一个限幅放大器，如图1所示。图中，两个LED正反并联于反馈电阻R2两端，当输出电压达到LED的正向导通电压时，LED导通，使输出电压限幅于LED的导通电压。

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仿真结果

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实测数据

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基础实验19 多谐振荡器

实验介绍

多谐振荡器是一种能产生矩形波的自激振荡电路．它在工作过程中，电路没有稳态，而是通过两个暂稳态的交替转换，输出一定频率和幅值的矩形波。基本的晶体管多谐振荡器如图1所示。电路的特点是晶体管T1、T2通过电容C1、C2 以正反馈的关系互相耦合，由于正反馈和C1、C2充放电的作用而形成振荡，作为开关器件的T1、T2管在振荡时交替地截止和导通。晶体管多谐振荡器实用电路如图2所示。图中在晶体管的基极上接入保护二极管D3、D4，以防止截止管发射结的瞬时击穿，而导致晶体管性能下降以及振荡频率的不稳定。其中Rb选用220kΩ，电容选用4.7μF，Rc的选取根据LED来决定。

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仿真结果

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实测数据

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基础实验23 负载接地式稳流源

实验介绍

负载接地式直流稳流源电路如图所示，集成运放A、晶体管T和电流取样电阻R构成电流负反馈电路，但将RL接地，R接在T的射极和RL之间。此时R上的电流稳定为VR/R。

由于运放的输入电流iI≈0，即运放的输入回路电流约为零，故RL上的电流IL＝VR/R。注意，负载接电源V2的“地”，而不是电源V1的“地”。


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仿真结果

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实测数据

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基础实验24 运放检测仪

实验介绍

利用运放构成一个单电源方波发生器，在其输出端接入LED，一个对地，一个对电源，如图1所示。当电路输出方波时，LED交替发光，说明运放是可用的，否则，运放是不可用的。

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仿真结果

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实测数据

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进阶实验1 LT3080典型应用

实验介绍

LT3080是一款可调、1.1A、低压差稳压器，其典型应用电路如图1所示

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仿真结果

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实测数据

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进阶实验2 ADP3300典型应用

实验介绍

ADP3300是一款高精度anyCAP®50mA低压差线性稳压器

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实测数据

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输入为12.064V输出为3.241V

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进阶实验3 OP484典型应用

实验介绍

OP484是一款单电源、4MHz宽带放大器，具有轨对轨输入和输出特性，其引脚配置如图1所示

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仿真结果

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实测数据

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进阶实验4 AD654典型应用

实验介绍

AD654是一款电压-频率转换器，其功能框图如图1所示

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实测数据

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1.653v -> 18.141kHz

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1.206v->12.522kHz

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0.8v ->8.628KHz

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0.4v-> 4.565kHz

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进阶实验5 AD8210典型应用

实验介绍

AD8210是一款单电源差分放大器，适合于存在大共模电压的情况下，放大小差分电压。其功能框图如图所示

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仿真结果

实测数据

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Vout

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进阶实验6 LTM8067典型应用

实验介绍

LTM8067是一款输入电压3～40V隔离式μModule DC-DC转换器，其原理框图如图1所示。LTM8067的典型应用如图所示

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仿真结果

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实测数据

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进阶实验7 TMP01典型应用

实验介绍

TMP01是一款低功耗可编程温度控制器，其功能框图如图1所示。

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实测数据

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进阶实验8 LT1054典型应用

实验介绍

LT1054是一款单片的、双极型的、开关电容电压转换器和稳压器，它的应用包括：电压逆变器、电压稳压器、负电压倍增器和正电压倍增器，它的原理框图如图所示。

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LT1054的一种典型应用——双电源倍增器，电原理图如图所示

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仿真结果

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实测数据

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进阶实验9 AD592应用电路

实验介绍

AD592是一款精密集成温度传感器，AD592输出电流与绝对温度成比例，（4 V至30 V）单电源供电时，AD592可工作温度范围（-25°C至+105°C）测量精度0.5°C。

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实测数据

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从传感器的 数据手册 可知，其输出电流以1 µA/K的比例增加，0°C时的输出电流为273 μA. 根据测量结果可知温度为22°C左右（295-273）。

进阶实验10 心跳监测电路

实验介绍

心跳监测设备通过夹在指尖上的电路来实时监测心跳。该设备让光线穿过手指，然后测量被吸收光的多少，由此便能实现心跳监测功能。因为当心脏驱动血液经过手指时，测量值会发生上下波动。实验使用了红外LED和光电晶体管，LED发出的光穿过手指，由光电晶体管进行检测。光电晶体管就像一个可变电阻，根据接收到的光来传导不同大小的电流。

从光电晶体管的集电极可以获取随心跳变化的电压。将获得的小信号用作电路的输入，然后再经过以下几个环节，如图1所示。前置放大器：来自心跳监测设置的输出信号通过串联电容耦合，并使用负反馈电阻(R3)放大。低通滤波器：去除高频（噪声）的RC滤波器。电压跟随器：缓冲低通滤波器的输出，并以低输出阻抗再现该电压。带低通滤波器的反相放大器：放大电压信号并去除高频噪声。

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仿真结果

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实测数据

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进阶实验11 麦克风放大器

实验介绍

驻极体是一种电容式麦克风，它包括一个开漏FET前置放大器，需要在其输出端和5 V电源之间连接一个阻值为680 Ω至2.2 kΩ的漏极电阻RD，这里我们选择2.2 kΩ。当采用5V电源电时，漏极电压约为4.5V。之后构建一个交流耦合同相运算放大器，电压增益为10，其输出端有一个环内射极跟随器，并且与扬声器进行交流耦合。电路如图1所示。由于放大器采用了5 V单电源供电，所以，运算放大器直流电平偏置到2.5 V的中间电压，并且输入、输出和反馈信号均进行交流耦合.

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仿真结果

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实测数据

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440Hz正弦波音频

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啸叫时波形

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进阶实验12 三角波发生器

实验介绍

三角波发生器是以AD654电压-频率转换器IC为基础的。AD654的常规输出是OC数字方波信号。而AD654的内部时序电路使用一个斜坡发生器，此内部斜坡波形是在AD654连接到引脚6和7的外部时序电容上以差分形式提供的。我们可以使用AD8226仪表放大器来缓冲该差分信号并将其转换为单端信号。

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仿真结果

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实测数据

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R12=5K

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R12=10K

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R16 = 100k

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R16 = 20k

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进阶实验2 双电源反相比例电路和加法电路

实验介绍

TDA2030是一款高保真音频功率放大器，其典型应用电路有OTL、OCL和BTL功率放大器，如图1、2、3所示

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仿真结果

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实测数据

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进阶实验15 LM 386集成功率放大器

实验介绍

集成功率放大器具有温度稳定性好，电源利用率高，功耗较低，非线性失真较小等突出优点，应用范围十分广泛．集成电路功率放大器一般由一个高增益的小信号放大器和一个甲乙类的推挽输出级构成。LM386 的内部电路及引脚图如图1所示。

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仿真结果

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实测数据

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