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模电大作业 一、集成运算放大器基本应用 选定集成运算放大器型号，例如：选择高速、高精度的差分放大器INA133（也可以选择其它类似器件），如图1所示为INA133内部电路。 要求： 1．利用该器件构成多种功能电路，例如图2所示为应用INA133组成反相比例放大器，图3为应用INA133组成相减器。 2.在该器件基础上，引入少量元器件（电阻、电容、晶体管、场效应管、运放），设计实现更多的应用电路，例如仪表放大器、相加器等。 作业（一） 同向比例放大器 （1）电路参数： R1=25KΩ R2=（25+50）KΩ Auf=Uo/Ui=1+R2/R1=4 输入信号参数： Upp=2V f=1KHz （2）电路图： （3）仿真结果： 结果分析：如图所示，特殊值分析输入约为-2V，输出值约 为-8V，经过放大器输出了增益是+4. 误差分析：ω=（4-）/4*100%=0.025% 反向比例相加器 电路参数：在反相输入单门限电压比较器的基础上引入正反馈网络，就组成了具有双门限值的反相输入迟滞比较器。由于反馈的作用这种比较器的门限电压是随输出电压的变化而变化的。它的灵敏度低一些，但抗干扰能力却大大提高 R1=R2=20KΩ Rf=40KΩ 同向端接R=25+5=30KΩ电阻,接地 Uo=-2（Ui1+Ui2） 输入信号参数： Ui1:Upp=2V f=1KHz（正弦波） Ui2:Upp=4V f=1KHz（正弦波） （2）电路图： （3）仿真结果： （4）结果分析：输入信号是频率相同、相位相同的两个正弦信 号，经过如图所示的争相比例放大器，输出一个，反相电 压信号Uo=-2（Ui1+Ui2）。 （5）误差分析： ω=[(1.794+3.589)*2-10.749]/10.794*100%=0.158% 相减器 （1）电路参数： R1=R2=R3=R4=25KΩ Uo=(Ui1-Ui2)=Ui1-Ui2 （A信道接Ui2，B信道接Ui1，C信道接Uo） 输入信号参数： Ui1：Upp=8V f=2KHz Ui2：Upp=4V f=1KHz （2）电路图： （3）仿真结果： （4）误差分析： ω=[-7.085-(-3.186-3.916)]/|-3.186-3.916|*100%=0.239% 半波整流器 （1）电路参数：R1=R2=25KΩ 当Ui0时，Uo=-（R2/R1）*Ui=-Ui 当Ui0时，Uo=0 输入信号参数： f=1KHz Upp=10V （2）电路图： （3）仿真结果： （4）结果分析：输入为一正弦波，通过利用二极管的单向导电 性，配合INA133集成运算放大器，进行半波整流，得到 U0的输出信号。 反向积分器 （1）输入信号参数： 1 V，频率为1KHz的方波。 （2）电路图： （3）仿真结果： （5）结果分析：根据反向比例放大器的运算关系，得出该电路的Uo=,输入为一个方波，积分得到三角波，即如图所示波形。 微分器 (1)电路参数：C1=1μF R1=20kΩ VCC=15V VEE=-15V 输入信号参数：f=10Hz，振幅20V的三角波。 (2)电路图： (3)仿真结果： 结果分析：将积分器的电容和电阻位置互换，就得到了微 分器；微分器电路输出电压Uo和输入电压的Ui时域关 系。输入信号为三角波，输出即为如图 的方波。 误差分析：根据公式 带入公式得 Uo=16或-16V,而仿真电路得出的结果为13.833左右， 故误差为w=(16-13.833)/16=0.1354 1.7电压比较器 （1）电路参数：VCC=15V VEE=-15V V1=10V 输入信号参数：2口输入f=10Hz，振幅为40v的正弦波 （2）电路图： （3）仿真结果： （4）误差分析： 输出电压应为=15V,而实际为13.920V,故误差w=(15-13.920)/15=0.072.且y轴负半轴的波形不太准确 1.8反向输入迟滞比较器 （1）电路参数： VCC=15V VEE=-15V 输入信号参数： f=10Hz，振幅为20V （2）电路图： （3）仿真结果： （4）结果分析：在反相输入单门限电压比较器的基础上引入正反馈网络，就组成了具有双门限值的反相输入迟滞比较器。由于反馈的作用这种比较器的门限电压是随输出电压的变化而变化的。它的灵敏度低一些，但抗干扰能力却大大提高。 （5）误差分析： 理论值输出应是15V或-15V,仿真结果：输出为13.882和-14.398误差为w1=（15-13.882)/15=0.743 w2=(15-14.398