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积分电路和微分电路实验报告

篇一：实验6积分与微分电路

实验6积分与微分电路

1.实验目的

学习使用运放组成积分和微分电路。

2.实验仪器

双踪示波器、信号发生器、交流毫伏表、数字万用表。

3.预习内容

1）阅读op07的“数据手册”，了解op07的性能。2）

复习关于积分和微分电路的理论知识。3)阅读本次实验的教

材。

4.实验内容

1）积分电路如图5.1。在理想条件下，为零时，则

dV(t)Vi(t)

??co，当c两端的初始电压Rdt

114

Vo(t)??

1t

Vi(t)dtRc?o

因此而得名为积分电路。

（1）取运放直流偏置为?12V，输入幅值Vi=-1V的阶跃

电压，测量输出饱和电压和有效积分时间。

若输入为幅值Vi=-1V阶跃电压时，输出为

Vo(t)??

Vi1t

Vdt??t，(1)i

Rc?oRc

这时输出电压将随时间增长而线性上升。

通常运放存在输入直流失调电压，图6.1所示电路运放

直流开路，运放以开环放大倍数放大输入直流失调电压，往

往使运放输出限幅，即输出电压接近直流电源电压，输出饱

和，运放不能正常工作。在op07的“数据手册”中，其输

入直流失调电压的典型值为30μV；开环增益约为112db，

即4×105。据此可以估算，当Vi=0V时，Vo=30μV×4×

105=12V。电路实际输出接近直流偏置电压，已无法正常工

作。

建议用以下方法。按图6.1接好电路后，将直流信号源

输出端与此同时Vi相接，调整直流信号源，使其输出为-1V，

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将输出Vo接示波器输入，用示波器可观察到积分电路输出

饱和。保持电路状态，关闭直流偏置电源，示波器x轴扫描

速度置0.2sec/div，Y轴输入电压灵敏度置2V/div，将扫描

线移至示波器屏的下方。等待至电容上的电荷放尽。当扫描

光点在示波器屏的左下方时，即时打开直流偏置电源，示波

器屏上积分电路的输出为线性上升的直线，大约1秒后，积

分电路输出由线性上升的直线变为水平直线，即积分电路已

饱和，立即按下示波器的“stop”键。再用示波器的光标测

量示波器屏上电压曲线线性上升段的电压变化量和所用的

时间，即积分电路的输出饱和电压和有效积分时间。

由于打开直流偏置电源后电路有过渡过程，所以用上述

方法测量得到的曲线，

在打开直

流偏置电源后的很短的时间内不是线性上升的直线，这

一时间及其对应的电压，实验者可用曲线拟合的方法估计。

有的实验者测量到的还可能是弯曲的上升曲线，这是因为本

实验电路使用的积分电容是电解电容，这是电解电容漏电所

致。这使得电路的传递函数背离积分关系。若上升曲线弯曲

得较严重，在实用电路中应更换电容。

（2）

改取c?0.1?F，Vi?0.5sin2?fit（V），fi?(10hz,20khz)，

测量积分

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电路的幅频特性曲线。观察输入输出波形的相位差。通

常，输出会有直流飘移，甚至输出被

限幅。解决的办法之一是在电容两端并接一个100K的

电阻。

建议先按表6.1要求测量，再绘制幅频特性曲线。

图6.1所示电路的传递函数为

hI(s)??

1

（2）R1cs

若运放为理想运放，上式在无限宽的频带上满足积分关

系。但是，由于运放的输入直流失调电压和很大的开环增益，

运放输出饱和，电路无