积分与微分电路

积分与微分电路 一、实验目的： 1、了解集成运放组成的积分器和微分器的工作原理及电路的基本形式； 2、学会用示波器观察和测量积分器和微分器的输出波形、输入波形及相位。 二、实验器材： 1、低频信号发生器 2、晶体管毫伏 3、双踪示波器 4、数字万用表 5、运算放大器、电阻等其它元器件 三、实验原理： 1、积分器： 积分器可以实现对输入信号的积分运算，电路如图1示： 用虚短和虚断的概念及电容两端电压与电流的关系可得： u=－1/RC?u(t)dt——运算 o11i R为平衡电阻，R=R221 当输入信号u为一对称方波信号时，输出电压u的波形为一对称的三角波，且io输出电压与输入电压的相位相反，如图2示。 ui Rf C1 t R1 u i － + u o + uo t R2 图1 图22、微分器： 微分器可以实现对输入信号的微分运算，电 路如图3示： 用虚短和虚断的概念及电容两端电压与电流的关系可得： u=－1/RCdu/dt——运算 o32i R为平衡电阻，R=R443 当输入信号u为一对称三角波信号时，输出电压u的波形为一对称的方波，且io输出电压与输入电压的相位相反，如图4示。 ui t R 3 R C2 u i － + u o uo + t R4 图3 图4 四、实验步骤： （一）积分电路 1、按图1连接电路，取R=R=10kΩ，C=0.1µF，运放型号为358，接?12V电121 源； 2、输入端接入100Hz幅值为?2V的方波，观察输入输出波形并波形； 3、输入端改接100Hz有效值为1V的正弦波，观察输入输出波形并记录波形； 4、改变输入信号频率，观察输入输出波形。 （二）微分电路 1、按图3重新连接电路，（保留图1）取R=R=10kΩ，C=0.22µF，运放型号为342 358，接?12V电源； 2、输入端接入200Hz幅值为?2V的三角波，观察输入输出波形并记录波形； 3、输入端改接200Hz有效值为1V的正弦波，观察输入输出波形并记录波形； 4、改变输入信号频率，观察输入输出波形。 （三）积分-微分电路 1、连接图1和图3成图5电路， Rf C1 R3 R1 Ru i －C 2 +u u i o －A 1 + u o A2 +u1 + R2 R4 图5 2、输入端u处输入一个幅值为?2，频率为1.8kHz的方波信号，用示波器分别i 观察u及u的波形，并将波形记录下来。 1o 3、改变输入信号频率，再用示波器观察输入输出波形，并记录波形。 五、实验： 1、整理波形，写实验报告； 2、理解积分、微分器的原理。