电子综合实训-同相运算放大电路设计(最终版)分析.docxVIP

学号：电子综合实训题目同相运算放大电路的设计学院理学院专业电信理班级XXXX姓名XXX指导教师贾信庭201X年X月X日电子综合实训任务书学生姓名：XXXX专业班级：XXXXXXXX指导老师：贾信庭工作单位：武汉理工大学理学院题目：同相运算放大电路的设计初始条件：直流稳压电源一台、万用表一块、面包板一块、元器件若干、剪刀、镊子等必备工具要求完成的主要任务：（包括电子综合实训工作量及其技术要求以及说明书撰写等具体要求）技术要求：设计一种模拟信号的同相运算电路，其中包括加法、减法和反相比例等电路的运用，要求能够实现函数（）的三路可调输入模拟信号的运算，测试并记录下各节点的波形图。主要任务：（一）设计方案按照技术要求，提出自己的设计方案（多种）并进行比较；以集成电路运算放大器LF353为主，设计一种模拟信号运算电路（实现方案）；依据设计方案，进行预答辩；（二）实现方案根据设计的实现方案，画出电路图；查阅资料，确定所需各元器件型号和参数；在面包板上组装电路；自拟调整测试方法，并调试电路使其达到设计指标要求；撰写设计说明书，进行答辩。撰写电子综合实训说明书：封面：题目，学院，专业，班级，姓名，学号，指导教师，日期任务书目录（自动生成）正文：1、技术指标；2、设计方案及其比较；3、实现方案；4、调试过程及结论；5、心得体会；6、参考文献成绩评定表时间安排：电子综合实训时间：19周－20周19周：明确任务，查阅资料，提出不同的设计方案（包括实现方案）并答辩；20周：按照实现方案进行电路布线并调试通过；撰写电子综合实训说明书。指导教师签名：年月日系主任（或负责老师）签名：年月日同相运算放大电路的设计1 技术指标设计一种模拟信号的运算电路，其中包括加法、减法和反相比例等电路的运用，要求能够实现特定函数（）的三路可调输入模拟信号的运算，测试并记录下各节点的波形图。2 设计方案及比较2.1 方案一图1 方案一的原理图方案一的原理图如图1所示，该方案是由一个LF353运算放大器构成，直接输入，，经过放大器U1:A后得。具体运算如下： (1) (2)由虚短虚断得： (3)将带入以上方程，并联立(1) (2) (3)三式可得：。2.2 方案二图2 方案二的原理图方案二的原理图如图2所示，该方案由两个LF353运算放大器构成。，由第一级输入，经过U1:A得 , 由第二级输入，经过U1:B得。具体运算如下： (4) (5)由虚短虚断得： (6) (7)将带入以上方程，并联立(4) (5) (6) (7)四式可得：。2.3 方案三图3 方案三的原理图方案三的原理图如图3所示，该方案由两个LF353运算放大器构成。由第一级输入，经过U1:A得 , ，由第二级输入，经过U1:B得。具体运算如下： (8) (9)由虚短虚断得： (10) (11)将带入以上方程，并联立(8) (9) (10) (11)四式可得：。2.4 方案比较表1 方案比较仿真精度使用器材数量操作难度结论方案一三套方案仿真精度相差不大较少（一个放大器）三套方案的操作难度均较为简单故将第一套设计方案作为实现方案最为合理方案二较多（两个放大器）方案三3 实现方案由于是两个人一组，且两人共六套设计方案均不相同，经由本组协商讨论，选取组员XXX的第三套设计方案作为实现方案。图4 实现方案的原理图实现方案的原理图如图4所示，该方案由两个LF353运算放大器构成。，由第一级输入，经过U1:A得 , 由第二级输入，经过U1:B得。具体运算如下： (12) (13)由虚短虚断得： (14) (15)将带入以上方程，并联立(12) (13) (14) (15)四式可得：。根据上述方案，将用到以下元器件，如表2所示：表2元器件清单元器件名称规格数量原器件名称规格数量直流源11电阻1k2直流源25V1运算放大器LF3531万用表1面包板1滑动变阻器10k3导线若干电阻2k2剪刀1电阻10k2镊子1根据原理图，将准备好的器件组装成型，如图5所示：图5 实现方案的实物图4 调试过程及结论此次实验只提供了一个5V的输入电压，需要我们通过滑动变阻器将5V的电压变为试验所需的输入电压。在引入滑动变阻器调节输入电压的过程中我们遇到了阻碍，一开始我们是直接将滑动变阻器串联到输入端的，这样做导致了我们无法将输入电压调至0~5V可调，最低只能将输入电压调至2.6V左右，这不符合试验标准。经过再讨论我们最终更换了滑动变阻器的引入方式，我们将滑动变阻器的左端接地，中间接输入端，右端接5V恒压源，这样就可以做到输入端电压0~5V可调了。随后进行数据测量，实验所得数据与理论值误差