实验6积分与微分电路.docx

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实验6积分与微分电路

实验6-积分与微分电路2013

一、实验目的

1．学会用运算放大器组成积分微分电路。

2．学会积分微分电路的特点及性能。

二、实验仪器

1．数字万用表

2．信号发生器

3．双踪示波器

三、预习要求

1．分析图7．1电路，若输入正弦波，V0与Vi相位差是多少?

当输入信号为100Hz有效值为2V时，Vo=?

2．分析图7．2电路，若输入方波，Vo与Vi相位差多少?

当输入信号为160Hz幅值为1V时，输出Vo=?

3．拟定实验步骤、做好记录表格。

四、实验内容

1．积分电路：

实验电路如图7．1

图7．1积分电路

（1）取Vi=-1V，断开开关K（开关K用一连线代替，拔出连线一端作为断开）用示波器观察Vo变化。

（2）使图7．1中积分电容改为0.1μF，在积分电容两端并接100K电阻，断开K，Vi分别输入频率为100Hz幅值为±1V（Vp-p=2V）的正弦波和方波信号，观察和比较Vi与Vo的幅值大小及相位关系，并记录波形。

正弦波的输入输出

方波的输入输出

幅度经过积分电路之后得到大幅度衰减输入幅值是1V输出幅值衰减到0.4V，输出信号相位大概超前90度

（3）改变信号频率（20Hz～400Hz），观察Vi与Vo的相位、幅值及波形的变化。

200Hz正弦波的输入输出

200Hz方波的输入输出

随着频率的增加，Vi与Vo的幅值减小，相位增大

2．微分电路

实验电路如图7．2所示。

图7．2微分电路

（1）输入正弦波信号，f=160Hz有效值为1V，用示波器观察Vi与Vo，波形并测量输出电压。

分别为输入Vi输出Vo

（2）改变正弦波频率（20Hz～400Hz），观察Vi与Vo的相位、幅值变化情况并记录。

300Hz正弦波的输入输出

随着频率的增加， Vo的幅值增大，相位减小。

（3）输入方波信号，f=200Hz，V=±200mV（Vp-p=400mV），在微分电容左端接入400Ω左右的电阻（通过调节1K电位器得到），用示波器观察Vo波形;按上述步骤

（2）重复实验。

200Hz方波波的输入输出

（4）输入方波信号f=200Hz，V=±200mV（Vp-p=400mV），调节微分电容左端接入的电位器（1K），观察Vi与Vo幅值及波形的变化并记录。

200Hz方波的输入输出

3．积分——微分电路

实验电路如图7．3所示·

图7．3积分—微分电路

（1）在Vi输入f=200Hz，V=±6V的方波信号，用示波器观察Vi和Vo的波形并记录。

200Hz方波的输入输出

（2）将f改为500Hz，重复上述实验。

500Hz方波的输入输出

五、实验报告

1．整理实验中的数据及波形，总结积分，微分电路特点。

积分电路特点 ：

1.积分电路可以使输入方波转换成三角波或者斜波 

2.积分电路的时间常数t要大于或者等于10倍输入脉冲宽度

3.积分电路电阻串联在主电路中，电容在干路中 

4.积分电路输入和输出成积分关系

微分电路特点：

1.微分电路可以使使输入方波转换成尖脉冲波

2.微分电路电容串联在主电路中，电阻在干路中

3.微分电路的时间常数t要小于或者等于1/10倍的输入脉冲宽度 4

4.微分电路输入和输出成微分关系 

1.由于波形发生器不可能产生理想的波形，所以实验有误差。

2.实际电路不是理想电路模型。

3.仪表测量及读数误差。

2．分析实验结果与理论计算的误差原因。