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模电实验3 - 单电源集成运放交流耦合放大器

实验目标

  1. 学习集成运放的单电源使用。
  2. 掌握交流耦合单电源集成运放放大器的测试方法。
  3. 了解交流耦合单电源集成运放放大器的特点。

实验器材

ADALM2000

1kΩ 电阻 (1/4 W)    x 1

10 kΩ 电阻 (1/4 W)     x 1

100kΩ 电阻 (1/4 W)    x 3

0.1μF电容          x 1

1μF电容          x 1

100μF电容          x 2

集成运放          x 1

面包板

导线

理论基础

以反相放大电路为例,使用双电源供电时,集成运放的同相端、反相端为“地” 端,即双电源的“中点”.信号对“中点” 输入,经放大后信号对“中点” 输出.同理,在使用单电源时,需要人为地建立一个电源的“中点”.最简单的方法是通过两个等值电阻分压,分压点即电源的“中点”.我们也可以认为在单电源供电时,通过电阻分压,给集成运放提供一个偏压.于是,单电源反相交流放大电路如图1所示.电路的电压增益为

图1 单电源供电的反相放大器

单电源同相交流放大电路如图2所示.电路的电压增益为

图2 单电源供电的同相放大器

实验步骤

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。

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

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

输入信号Vp-p = 300mV, A = 11

5. 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

http://www.lryc.cn/news/425064.html

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