模电仿真自主设计实验.docx
仿真自主设计型实验
信号变换电路
一、实验目的
1、深入了解运算放大器的放大作用和深度负反馈；
2、灵活运用运算放大器的多种应用；
二、总体技术路线
2.1限幅电路
当输入信号电压进入某一范围内，其输出信号的电压不再跟随输入信号电压的变化。
串联限幅电路：当输入电压Ui0或Ui为数值较小的正电压时，D1截止，运算放大器的输出电压U0=0；仅当输入电压Ui0且Ui为数值大于或等于某一个的正电压Uth时，D1才正偏导通，电路有输出，且U0跟随输入信号Ui变化。
并联限幅电路：当输入信号Ui较小时，输出电压U0也较小，D1
和D2没有击穿，U0跟随输入信号Ui变化而变化，传输系数为：Auf=-R1
/R2；当Ui幅值增大，使U0的幅值增大，并使D1和D2击穿，输出U0的幅度保持+(Uz+UD)值不变，电路进入限幅工作状态。
2.2绝对值电路
当输入电压Ui0,则运算放大器的输出电压U1，D1导通，D2截止，输出电压U0=0；当输入电压Ui0，则运算放大器的输出电压U10，D2导通，D1截止，输出电压U0=-R1Ui/R2。并通过反向放大器将整流信号放大两倍，再增加一个同相加法器，让输入信号的另一极性电
压不经整流，而直接送到加法器，与来自整流电路的输出电压相加，便构成了绝对值电路。
三、实验电路图
1、串联限幅电路：
XSC1
VCC
VCC
XFG1
12V
715U1
R3
3
R1
D1
10kΩ
6
2
20kΩ
1N4148
4
UA741CD
R2
20kΩ
VEE
-12V
VDD
-2V
R4
20kΩ
2、并联限幅电路：
XSC1
VCC
VCC
12V
715
U1
ExtTrig
+
_
R1
A
B
3
+ +
_ _
XFG1
R2
10kΩ
6
2
20kΩ
4VEEUA741CD
-12V
D1
D2
1N5221B
1N5221B
R3
20kΩ
3、绝对值电路：
XSC1
XFG1
VCC
12V
715U1
R8
10kΩ
VCC
12V
R1
3
D2
715U2
R7
10kΩ
6
3
2
1N4148
20kΩ
6
R2
2
4
UA741CD
20kΩ
VEE
-12VD1
4 UA741CDVEE
-12V
1N4148R3
R4
R5
40kΩ
R6
20kΩ
20kΩ
20kΩ
四、仪器设备名称、型号信号发生器
直流稳压电源
μA741
双踪示波器二极管1N4148电阻
五、实验步骤及实验结果数据记录
1、如图所示连接电路，打开电源，输入峰峰值为1V,频率为1kHz的三角波。观察并记录串联限幅电路与联限幅电路的输入与输出波形。2、改变峰峰值，记录输出电压的峰峰值，填入表格。
3、连接绝对值电路，打开电源，输入峰峰值为1V,频率为1kHz的三角波，观察并记录输入与输出波形；
4、改变峰峰值，记录输出电压的峰峰值，填入表格。串联限幅电路的输入与输出波形
Ui
1V
1.5V
2V
3V
4V
5V
U0
690mV
990mV
1.35V
2.15V
2.90V
3.45V
并联限幅电路的输入与输出波形
Ui
1V
1.5V
2V
3V
4V
5V
U0
950mV
1.38V
1.53V
1.81V
2.17V
2.45V
绝对值电路的输入与输出波形
Ui
500mV
1V
1.5V
2.0V
2.5V
3V
U0
210mV
340mV
510mV
640mV
790mV
940mV
Ui
3.5V
4.0V
4.5V
5.0V
U0
1.09mV
1.24mV
1.39mV
1.54V
六、实验结论
1、串联限幅电路将输出波形等比例反相放大，同时将输出波形切峰；
2、并联限幅电路将输出波形等比例反相放大，同时将输出波形上下切峰；
3、绝对值电路将输入波形的反相波形转化为正向波形，电压较低时
峰峰值为原波形的一半，但当电压较大时达不到一半，因为二极管的导通电压有限。
七、实验中出现的问题及解决对策
问题：绝对值电路的输出波形一个峰值高，一个峰值低，电压越大差值越大。
针对本工程的特点，结合我们的施工验焊接技术水，拟主要采用CO2气体保护半自动焊的焊接工艺来完成本工程结构焊接。该焊接工艺具有渣+气联合保护的特点，可达到更好的焊接效果，能确保本工程的焊接质量。选用实芯焊丝药芯焊丝，增加了双重保护，熔池更易成型，飞溅少、焊缝成型美观。施工单位工程主管组织操作人员学习有关技术操作规程，熟悉掌握工作原理及操作程序，检查脚手架与建筑物之间有无碰撞及接触，现后立即排除，