运算电路实验报告

运算电路实验报告
运算电路实验报告

实验报告

课程名称:___模拟电子技术实验____________指导老师:_ _成绩:

__________________ 实验名称:实验13 基本运算电路实验类型:__________

同组学生姓名:__________ 一、实验目的和要求(必填)二、实验内容和原理(必填)

三、主要仪器设备(必填)四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、

实验结果与分析(必填)七、讨论、心得

一. 实验目的和要求

1、研究集成运放组成的比例、加法和积分等基本运算电路的功能。

2、掌握集成运算

放大电路的三种输入方式。

3、了解集成运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题。

4、理解在放大电路中引入负反馈的方法和负反馈对放大电路各项性能指标的影响。

二. 实验内容和原理

1. 实现两个信号的反相加法运算。

2. 实现同相比例运算。

3. 用减法器实现两信号的减法运算。

4. 实现积分运算。

5. 用积分电路将方波转换为三角波。

运放μa741介绍:

集成运算放大器(简称集成运放)是一种高增益的直流放大器,它有二个输入端。根据

输入电路的不同,有同相输入、反相输入和差动输入三种方式。

集成运放在实际运用中,都必须用外接负反馈网络构成闭环放大,用以实现各种模拟运

算。

μa741引脚排列:

三. 主要仪器设备

示波器、信号发生器、晶体管毫伏表运算电路实验电路板

μa741、电阻电容等元件四. 操作方法和实验步骤

1. 实现两个信号的反相加法运算

?r frf v?????v?vos1s2??r2 ?r1?

通过该电路可实现两个信号的反相加法运算。为了消除运放输入偏置电流及其漂移造成

的运算误差,需在运放同相端接入平衡电阻r3,其阻值应与运放反相端地外接等效电阻相等,

即要求r3=r1//r2//rf。

测量出输入和输出信号的幅值,并记录示波器波形。

注意事项:

①被加输入信号可以为直流,也可以选用正弦、方波或三角波信号。但在选取信号的频

率和幅度时,应考虑运放的频响和输出幅度的限制。

②为防止出现自激振荡和饱和失真,应该用示波器监视输出电压波形。

③为保证电路正确,应对输出直流电位进行测试,即保证零输入时为零输出。

2. 实现同相比例运算

电路特点是输入电阻比较大,电阻r同样是为了消除偏置电流的影响,故要求 r= rl//rf。

?rf ?

?v?o ?1?r??vs

1??

实验步骤:

(1)测量输入和输出信号幅值,验证电路功能。 (2)测出电压传输特性,并记录曲线。

电压传输特性是表征输入输出之间的关系曲线,即 vo= f (vs) 。

同相比例运算电路的输入输出成比例关系。但输出信号的大小受集成运放的最大输出电

压幅度的限制,因此输入输出只在一定范围内是保持线性关系的。电压传输特性曲线可用示

波器来观察。

(3)测量出输入和输出信号的幅值,并记录示波器波形。

3. 用减法器实现两信号的减法运算

差分放大电路即减法器,为消除运放输入偏执电流的影响,要求r1=r2、rf=r3。

v?rf?v? v?os2s1

r1 把实验数据及波形填入表格。实验注意事项同前。

4. 实现积分运算

1

vo? ?

r1c vt ??s

r1c

?vdt s

t

电路原理:

积分电路如上图所示,在进行积分运算之前,将图中k1闭合,通过电阻r2的负反馈作

用,进行运放零输出检查,在完成零输出检查后,须将k1打开,以免因r2的接入而造成积

分误差。

k2的设置一方面为积分电容放电提供通路,将其闭合即可实现积分电容初始电压

vc(0)=0。另一方面,可控制积分起始点,即在加入信号vs后,只要k2一打开,电容就将被

恒流充电,电路也就开始进行积分运算。

p.4

实验名称:____实验13 基本运算电路姓名:学号:

实验步骤:

用示波器观察输出随时间变化的轨迹,记录输入信号参数和示波器观察到的输出波形。

(1) 先检查零输出,将电容c放电; (2) 将示波器按钮置于适当位置: ? 将光点移至屏幕左上角作为坐标原点; ? y轴输入耦合选用“dc”; ? 触发方式采

用“norm”;

(3) 加入输入信号(直流),然后将k2打开,即可看到光点随时间的移动轨迹。

5. 用积分电路将方波转换为三角波

电路如图所示。图中电阻r2的接入是为了抑制由iio、vio所造成的积分漂移,从而稳

定运放的输出零点。在t<<τ2(τ2=r2c)的条件下,若vs为常数,则vo与t 将

近似成线性关系。因此,当vs为方波信号并满足tp<<τ2时(tp为方波半个周期时

间),则vo将转变为三角波,且方波的周期愈小,三角波的线性愈好,但三角波的幅度将随

之减小。

实验步骤及数据记录:

接三种情况加入方波信号,用示波器观察输出和输入波形,记录线性情况和幅度的变

化。 ? tp<<τ 2 ? tp ≈τ 2 ? tp>>τ 2

五、实验数据记录与处理、实验结果与分析

1、反相加法运算

p.5

实验名称:____实验13 基本运算电路姓名:学号:

由于

?rf?rf

vo???v?v?rs1rs2??= -(10vs1+10vs2) ?1? 2

理论上vo=11.2v,实际vo=9.90v,相对误差11.6%。

误差分析:①检查零输入时,vo=0.5v左右(即使仿真也有几百微伏),并非完全为零,

因此

加上信号测量时会有一定的误差。

②测量vo过程中,毫伏表示数时有时无,通过按压电路板与接线处都会使毫伏表示数产

生一定的波动,可见电路本身并不稳定。本实验读数是毫伏表多次稳定在该数值时读取,但

依然不可避免地由于电路元件实际值存在一定的误差范围、夹子连接及安放位置导致的读数

不稳定、以及部分视差原因,导致误差的存在。

2、同比例运算

20v ?rf?v?由于 o ? ? ? v s=11vo,理论上vo=5.61v,相对误差0.2%。误差分析同前。 ?

1?r1??

0v

-20v

0v

v(vo)

v(vi)

0.4v

0.8v

1.2v

1.6v

2.0v

输出信号的大小受集成运放的最大输出电压幅度的限制,由仿真结果可见,输入输出在

0-1.3v内是保持线性关系的。篇二:比例求和运算电路实验报告

比例求和运算电路实验报告

一、实验目的

①掌握用集成运算放大器组成比例\求和电路的特点和性能;②学会用集成运算放大电

路的测试和分析方法。二、实验仪器

①数字万用表;②示波器;③信号发生器。三、实验内容

ⅰ.电压跟随器

实验电路如图6-1所示:理论值:ui=u+=u-=u 图6-1 电压跟随器

按表6-1内容实验并记录。

表6-1

ⅱ.反相比例放大电路实验电路如图6-2所示:

理论值:(ui-u-)/10k=(u--uo)/100k且u+=u-=0故uo=-10ui 图6-2 反相比例放大器

1)按表6-2内容实验并测量记录:

表6-2

发现当ui=3000 mv时误差较大。

2)按表6-3要求实验并测量记录:

表6-3

其中rl接于vo与地之间。表中各项测量值均为ui=0及ui=800mv 时所得该项测量值之差。

ⅲ.同相比例放大器

电路如图6-3所示。理论值:ui/10k=(ui-uo)/100k故uo=11ui 图6-3 同相比例放大电路

1)按表6-4和6-5实验测量并记录。

表6-5 ⅳ.反相求和放大电路

实验电路如图6-4所示。理论值:uo=-rf/r*(ui1+ui2)

图6-4 反相求和放大器

按表6-6内容进行实验测量,并与预习计算比较。

表6-6

ⅴ.双端输入差放放大电路实验电路如图6-5所示。

理论值:uo=(1+rf/r1)*r3/(r2+r3)*u2-rf/r1*u1篇三:集成运放基本运算电路实

验报告

实验七集成运放基本运算电路

一、实验目的

1、研究由集成运算放大器组成的比例、加法、减法和积分等基本运算电路的功能。

2、了解运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题。

二、实验原理

集成运算放大器是一种具有高电压放大倍数的直接耦合多级放大电路。当外部接入不同

的线性或非线性元器件组成输入和负反馈电路时,可以灵活地实现各种特定的函数关系。在

线性应用方面,可组成比例、加法、减法、积分、微分、对数等模拟运算电路。

理想运算放大器特性在大多数情况下,将运放视为理想运放,就是将运放的各项技术指

标理想化,满足下列条件的运算放大器称为理想运放。

开环电压增益 aud=∞输入阻抗 ri=∞输出阻抗 ro=0 带宽 fbw=∞失

调与漂移均为零等。

理想运放在线性应用时的两个重要特性:(1)输出电压uo与输入电压之间满足关系式

uo=aud(u+-u-)

由于aud=∞,而uo为有限值,因此,u+-u-≈0。即u+≈u-,称为“虚短”。(2)

由于ri=∞,故流进运放两个输入端的电流可视为零,即iib=0,称为“虚断”。这说明运放

对其前级吸取电流极小。

上述两个特性是分析理想运放应用电路的基本原则,可简化运放电路的计算。

基本运算电路

1.加法器是指输出信号为几个输入信号之和的放大器。用数学式子表示为:

y = x1+ x2+ ?? + xn

i1+ i2+ i3 +?? + in = if vi1vi2vv

??i3????in= if

r

r

r

r

于是有v0 = ?

rfr

(vi1 +vi2 +vi3 +??+vin) 如果各电阻的阻值不同,则可作为比例加法器,则有

rfrf?rf?

v0???vi1?vi2????vin?

r2rn?r1?

2、减法器是指输出信号为两个输入信号之差的放大器。用数学关系表示时,可写为:y =

x1 - x2

下图为减法器的基本结构图。由于 va = vb rfv?vava?v0

i2?i1??ifvb?vi2

r1rfr1?rf (已知r3 = rf)

r

所以 v0?f?vi1?vi2?

r1 3、积分器是指输出信号为输入信号积分后的结果,用数学关系表示为: y? ?xdt t

右图是最基本的积分器的结构图。这里反馈网络的一个部分用电容来代替电阻,则有:

ii?ic

?

?

上式表示了输出信号是输入信号积分的结果。

4、微分器。微分是积分的反运算,微分器是指输出信号为输入信号微分运

dx

算的结果。用数学式子表示为: y? dt

下图示出微分器的基本原理图,利用“虚断”和和“虚短”的概念,可以建立以下关系

式:

三、实验设计要求

要求根据实验原理设计反相加法运算电路、减法运算电路、积分运算电路,并设计数据

记录表格。

1、整理实验数据,画出波形图(注意波形间的相位关系)。

2、将理论计算结果和实

测数据相比较,分析产生误差的原因。 3、分析讨论实验中出现的现象和问题。

实验提示:实验前要看清运放组件各管脚的位置;切忌正、负电源极性接反和输出端短

路,否则将会损坏集成块。

四、实验参考方案

1. 反相比例放大电路

2. 反相加法运算电路 1) 按下图连接实验电路。

2) 调节信号源的输出。用交流毫伏表或示波器测量输入电压vi及a、b点

电压va和vb,及输出电压vo,数据记入表5-2。

3. 减法运算电路

六、思考题

为了不损坏集成块,实验中应注意什么问题?

答;实验前要看清运放组件各管脚的位置;切忌正、负电源极性接反和输出端短路,否

则将会损坏集成块。

误差分析

1. 在测定时,我们只测量了一次,没有多次测量取平均值。可能会给实验带来一定

的误差。

2. 由于实验器材的限制,手动调节,存在较大误差,

3. 本次试验使用了示波器,实

验仪器自身会产生误差; 4. 实验电路板使用次数较多,电阻值、电容值会有误差;篇四:

实验六比例求和运算电路实验报告

《模拟电子技术》实验报告

篇五:实验四比例求和运算电路实验报告

实验四比例求和运算电路

一、实验目的

1.掌握用集成运算放大器组成比例、求和电路的特点及性能。 2.学会上述电路的测试

和分析方法。

二、实验仪器

1.数字万用表

2.信号发生器

3.双踪示波器

其中,模拟电子线路实验箱用到直流稳压电源模块,元器件模组以及“比例求和运算电

路”模板。

三、实验原理

(一)、比例运算电路 1.工作原理

a.反相比例运算,最小输入信号uimin等条件来选择运算放大器和确定外围电路元件参

数。

如下图所示。

10kω

输入电压ui经电阻r1加到集成运放的反相输入端,其同相输入端经电阻r2 接地。输出电压uo经rf接回到反相输入端。通常有: r2=r1//rf 由于虚断,有 i+=0 ,

则u+=-i+r2=0。又因虚短,可得:u-=u+=0 由于i-=0,则有i1=if,可得:

ui?u?u??uo

? r1rf uorf?

a????ufur1 i由此可求得反相比例运算电路的电压放大倍数为: ??u ?rif?i?r1?ii?

反相比例运算电路的输出电阻为:rof=0 输入电阻为:rif=r1

b.同相比例运算

10kω

输入电压ui接至同相输入端,输出电压uo通过电阻rf仍接到反相输入端。r2的阻值

应为r2=r1//rf。

根据虚短和虚断的特点,可知i-=i+=0,则有 u??

且 u-=u+=ui,可得:

r1

?uo?ui

r1?rfauf?

r1

?uo

r1?rf

uor?1?f uir1 同相比例运算电路输入电阻为: rif?输出电阻: rof=0 ui

?? ii

以上比例运算电路可以是交流运算,也可以是直流运算。输入信号如果是直流,则需加

调零电路。如果是交流信号输入,则输入、输出端要加隔直电容,而调零电路可省略。

(二)求和运算电路 1.反相求和

根据“虚短”、“虚断”的概念

rrui1ui2u

???o uo??(fui1?fui2)

r1r2r1r2rf 当r1=r2=r,则 uo??rf(ui1?ui2) r

四、实验内容及步骤

1、.电压跟随电路

实验电路如图1所示。按表1内容进行实验测量并记录。

理论计算:得到电压放大倍数:

即:ui=u+=u-=u 图1 电压跟随器

从实验结果看出基本满足输入等于输出。

2、反相比例电路

理论值:(ui-u-)/10k=(u--uo)/100k且u+=u-=0故uo=-10ui。实验电路如图2所

示:

图2:反向比例放大电路

(1)、按表2内容进行实验测量并记录. 表2:反相比例放大电路(1)

(2)、按表3进行实验测量并记录。

量值之差。

测量结果:从实验数据1得出输出与输入相差-10倍关系,基本符合理论,实验数据(2)

主要验证输入端的虚断与虚短。

3、同相比例放大电路

理论值:ui/10k=(ui-uo)/100k故uo=11ui。实验原理图如下:

图3:同相比例放大电路

(1)、按表4和表5内容进行实验测量并记录表4:同相比例放大电路(1)

4、反相求和放大电路

理论计算:uo=-rf/r*(ui1+ui2)实验原理图如下:

5、双端输入求和放大电路

理论值:uo=(1+rf/r1)*r3/(r2+r3)*u2-rf/r1*u1 实验原理图如下:

五、实验小结及感想

1.总结本实验中5种运算电路的特点及性能。

电压跟随电路:所测得的输出电压基本上与输入电压相等,实验数据准确,误差很小。

反向比例放大器,所测数据与理论估算的误差较小,但当电压加到3v时,理论值与实际值不符,原因是运算放大器本身的构造。

共射放大电路实验报告

实验报告 课程名称:电子电路设计实验 指导老师:李锡华,叶险峰,施红军 成绩:________ 实验名称:晶体管共射放大电路分析 实验类型:设计实验 同组学生姓名: 一、实验目的 1、学习晶体管放大电路的设计方法, 2、掌握放大电路静态工作点的调整和测量方法,了解放大器的非线性失真。 3、掌握放大电路电压增益、输入电阻、输出电阻、通频带等主要性能指标的测量方法。 4、理解射极电阻和旁路电容在负反馈中所起的作用及对放大电路性能的影响。 5、学习晶体管放大电路元件参数选取方法,掌握单级放大器设计的一般原则。 二、实验任务与要求 1.设计一个阻容耦合单级放大电路 已知条件:=+10V cc V , 5.1L R k =Ω,10,600i S V mV R ==Ω 性能指标要求:30L f Hz <,对频率为1kHz 的正弦信号15/,7.5v i A V V R k >>Ω 2.设计要求 (1)写出详细设计过程并进行验算 (2)用软件进行仿真 3.电路安装、调整与测量 自己编写调试步骤,自己设计数据记录表格 4.写出设计性实验报告 三、实验方案设计与实验参数计算 共射放大电路

(一).电路电阻求解过程(β=100) (没有设置上课要求的160的原因是因为电路其他参数要求和讲义作业要求基本一样,为了显示区别,将β改为100进行设计): (1)考虑噪声系数,高频小型号晶体管工作电流一般设定在1mA 以下,取I c =1mA (2)为使Q 点稳定,取2 5 BB CC V V =,即4V, (3)0.7 3.3BB E E V R k I -≈=Ω,恰为电阻标称值 (4)2 12 124:3:2 CC BB R V V V R R R R ==+∴= 取R 2为R i 下限值的3倍可满足输入电阻的要求,即R 2=22.5k , R 1=33.75k ; 1121 10=0.1,60,40cc B B V V IR I mA R K R K IR -== =Ω=Ω由 综上:取标称值R1=51k ,R2=33k (5) 25T T e E C V V r I I =≈=Ω (6)从输入电阻角度考虑: , 取(获得4V 足够大的正负信号摆幅)得: 从电压增益的角度考虑: >15V/V,取得 : ; 为 (二).电路频率特性 (1) 电容与低频截止频率 取 ;

语音信号处理实验报告

语音信号处理实验 班级: 学号: 姓名:

实验一 基于MATLAB 的语音信号时域特征分析(2学时) 1) 短时能量 (1)加矩形窗 a=wavread('mike.wav'); a=a(:,1); subplot(6,1,1),plot(a); N=32; for i=2:6 h=linspace(1,1,2.^(i-2)*N);%形成一个矩形窗,长度为2.^(i-2)*N En=conv(h,a.*a);% 求短时能量函数En subplot(6,1,i),plot(En); if (i==2) ,legend('N=32'); elseif (i==3), legend('N=64'); elseif (i==4) ,legend('N=128'); elseif (i==5) ,legend('N=256'); elseif (i==6) ,legend('N=512'); end end 00.51 1.52 2.5 3 x 10 4 -1 100.5 1 1.5 2 2.5 3x 10 4 024 N=3200.5 1 1.5 2 2.5 3x 10 4 05 N=6400.5 1 1.5 2 2.5 3x 10 4 0510 N=12800.5 1 1.5 2 2.5 3x 10 4 01020 N=2560 0.5 1 1.5 2 2.5 3x 10 4 02040 N=512 (2)加汉明窗 a=wavread('mike.wav'); a=a(:,1); subplot(6,1,1),plot(a); N=32;

for i=2:6 h=hanning(2.^(i-2)*N);%形成一个汉明窗,长度为2.^(i-2)*N En=conv(h,a.*a);% 求短时能量函数En subplot(6,1,i),plot(En); if (i==2), legend('N=32'); elseif (i==3), legend('N=64'); elseif (i==4) ,legend('N=128'); elseif (i==5) ,legend('N=256'); elseif (i==6) ,legend('N=512'); end end 00.51 1.52 2.5 3 x 10 4 -1 100.5 1 1.5 2 2.5 3x 10 4 012 N=3200.5 1 1.5 2 2.5 3x 10 4 024 N=6400.5 1 1.5 2 2.5 3x 10 4 024 N=12800.5 1 1.5 2 2.5 3x 10 4 0510 N=2560 0.5 1 1.5 2 2.5 3x 10 4 01020 N=512 2) 短时平均过零率 a=wavread('mike.wav'); a=a(:,1); n=length(a); N=320; subplot(3,1,1),plot(a); h=linspace(1,1,N); En=conv(h,a.*a); %求卷积得其短时能量函数En subplot(3,1,2),plot(En); for i=1:n-1 if a(i)>=0 b(i)= 1;

基本运算电路实验报告

实报告 课程名称:电路与模拟电子技术实验指导老师:成绩: 实验名称:基本运算电路设计实验类型:同组学生姓名: 一、实验目的和要求: 实验目的: 1、掌握集成运算放大器组成的比例、加法和积分等基本运算电路的设计。 2、了解集成运算放大器在实际应用中应考虑的一些问题。 实验要求: 1、实现两个信号的反向加法运算 2、用减法器实现两信号的减法运算 3、用积分电路将方波转化为三角波 4、实现同相比例运算(选做) 5、实现积分运算(选做) 二、实验设备: 双运算放大器LM358 三、实验须知: 1.在理想条件下,集成运放参数有哪些特征? 答:开环电压增益很高,开环电压很高,共模抑制比很高,输入电阻很大,输入电流接近于零,输出电阻接近于零。2.通用型集成运放的输入级电路,为啥均以差分放大电路为基础? 答:(1)能对差模输入信号放大 (2)对共模输入信号抑制 (3)在电路对称的条件下,差分放大具有很强的抑制零点漂移及抑制噪声与干扰的能力。 3.何谓集成运放的电压传输特性线?根据电压传输特性曲线,可以得到哪些信 息? 答:运算放大器的电压传输特性是指输出电压和输入电压之比。4.何谓集成运放的输出失调电压?怎么解决输出失调? 答:失调电压是直流(缓变)电压,会叠 加到交流电压上,使得交流电的零线偏移 (正负电压不对称),但是由于交流电可 以通过“隔直流”电容(又叫耦合电容) 输出,因此任何漂移的直流缓变分量都不 能通过,所以可以使输出的交流信号不受 失调电压的任何影响。 专业: 姓名: 日期: 地点:紫金港东

5.在本实验中,根据输入电路的不同,主要有哪三种输入方式?在实际运用中这三种输入方式都接成何种反馈形式,以实现各种模拟运算? 答:反相加法运算电路,反相减法运算电路,积分运算电路。都为负反馈形式。 四、实验步骤: 1.实现两个信号的反相加法运算 实验电路: R′= Rl//R2//RF 电阻R'的作用:作为平衡电阻,以消除平均偏置电流及其漂移造成的运算误差 输入信号v s1v s1输出电压v o ,1kHz 0 2.减法器(差分放大电路) 实验电路: R1=R2、R F=R3 输入信号v s1v s1输出电压v o ,1kHz 0 共模抑制比850 3.用积分电路转换方波为三角波 实验电路: 电路中电阻R2的接入是为了抑制由I IO、V IO所造成的积分漂移,从而稳定运放的输出零点。 在t<<τ2(τ2=R2C)的条件下,若v S为常数,则v O与t 将近似成线性关系。 因此,当v S为方波信号并满足T p<<τ2时(T p为方波半个周期时间),则v O将转变

晶体管共射极单管放大电路实验报告

晶体管共射极单管放大 电路实验报告 Document number:NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT

实验二 晶体管共射极单管放大器 一、实验目的 1.学会放大器静态工作点的调式方法和测量方法。 2.掌握放大器电压放大倍数的测试方法及放大器参数对放大倍数的影 响。 3.熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。 二、实验原理 图2—1为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。偏置电阻R B1、R B2组成分压电路,并在发射极中接有电阻R E ,以稳定放大器的静态工作点。当在放大器的输入端加入输入信号后,在放大器的输出端便可得到一个与输入信号相位相反、幅值被放大了的输出信号,从而实现了电压放大。 三、实验设备 1、信号发生器 2、双踪示波器 3、交流毫伏表 4、模拟电路实验箱 5、万用表 四、实验内容 1.测量静态工作点 实验电路如图2—1所示,它的静态工作点估算方法为: U B ≈ 2 11B B CC B R R U R +?

图2—1 共射极单管放大器实验电路图 I E = E BE B R U U -≈Ic U CE = U C C -I C (R C +R E ) 实验中测量放大器的静态工作点,应在输入信号为零的情况下进行。 1)没通电前,将放大器输入端与地端短接,接好电源线(注意12V 电源位置)。 2)检查接线无误后,接通电源。 3)用万用表的直流10V 挡测量U E = 2V 左右,如果偏差太大可调节静态工作点(电位器RP )。然后测量U B 、U C ,记入表2—1中。 表2—1 测 量 值 计 算 值 U B (V ) U E (V ) U C (V ) R B2(K Ω) U BE (V ) U CE (V ) I C (mA ) 2 60 2 B2所有测量结果记入表2—1中。 5)根据实验结果可用:I C ≈I E = E E R U 或I C =C C CC R U U -

电工电子实验报告实验4.6 运算放大器的线性应用

实验4.6 运算放大器的线性应用 一、实验目的 1.进一步理解运算放大器线性应用电路的结构和特点。 2.掌握电子电路设计的步骤,学会先用电子设计软件进行电路性能仿真和优化设计,再进行实际器件构成电路的连接与测试方法。 3.掌握运算放大器线性应用电路的设计及测试方法。 二、实验仪器与器件 1.双路稳压电源1台 2.示波器1台 3. 数字万用表1台 4. 集成运算放大器μA741 2块 5. 定值电阻若干 6.电容若干 7.DC信号源3块 8.电位器2只 三、实验原理及要求 运算放大器是高放大倍数的直流放大器。当其成闭环状态时,其输入输出在一定范围内为线性关系,称之为运算放大器的线性应用。运放线性应用时选择合理的电路结构和外接器件,可构成各种信号运算电路和具有各种特定功能的应用电路。选择适当个数的运算放大器和阻容元件构成电路实现以下功能: 1. U o=Ui 2.U O= 5U i1+U i2(R f=100k); 3.U O= 5U i2-U i1(R f=100k); 4.U O= - (0.1ui+1000∫u idt)(C f=0.1μF); 5.用运放构成一个输出电压连续可调的恒压源(要求用一个运放实现); 6.用运放构成一个恒流源(要求用一个运放实现); 7. 用运放构成一个RC正弦波振荡器(振荡频率为500Hz)。 四、实验电路图及实验数据 1. U o=Ui Ui(V)0.3 0 -0.3 计算Uo(V) 0.3 0 -0.3 测量Uo(V) 0.302 0.001 -0.301

2.U O= 5U i1+U i2(R f=100k)

3.U O = 5U i2-U i1 (R f=100k ); Ui1(V) 0.3 0.3 -0.3 Ui2(V) -0.1 0.1 0.1 计算Uo(V) 1.4 1.6 -1.4 测量Uo(V) 1.407 1.608 -1.396 Ui1(V) 0.3 0.3 -0.3 Ui2(V) -0.1 0.1 0.1 计算Uo(V) 1.6 1.4 -1.6 测量Uo(V) 1.735 1.533 -1.703

单管放大电路实验报告王剑晓

单管放大电路实验报告

电03 王剑晓 2010010929 单管放大电路报告 一、实验目的 (1)掌握放大电路直流工作点的调整与测量方法; (2)掌握放大电路主要性能指标的测量方法; (3)了解直流工作点对放大电路动态特性的影响; (4)掌握发射极负反馈电阻对放大电路动态特性的影响; (5)掌握信号源内阻R S对放大电路频带(上下截止频率)的影响; 二、实验电路与实验原理

实验电路如课本P77所示。 图中可变电阻R W是为调节晶体管静态工作点而设置的。 (1)静态工作点的估算与调整; 将图中基极偏置电路V CC、R B1、R B2用戴维南定理等效成电压源,得到直流通路, 如下图1.2所示。其开路电压V BB和内阻R B分别为: V BB= R B2/( R B1+R B2)* V CC; R B= R B1// R B2; 所以由输入特性可得: V BB= R B I BQ+U BEQ+(R E1+ R E2)(1+Β) I BQ; 即:I BQ=(V BB- U BEQ)/[Β(R E1+ R E2)+ R B]; 因此,由晶体管特性可知: I CQ=ΒI BQ; 由输出回路知: V CC= R C I CQ + U CEQ+(R E1+ R E2) I EQ; 整理得: U CEQ= V CC-(R E1+ R E2+ R C) I CQ; 分析:当R w变化(以下以增大为例)时,R B1增大,R B增大,I BQ减小;I CQ减 小;U CEQ增大,但需要防止出现顶部失真;若R w减小变化相反,需要考虑底部 失真(截止失真); (2)放大电路的电压增益、输入电阻和输出电阻 做出电路的交流微变等效模型: 则:

语音信号处理实验报告

通信与信息工程学院 信息处理综合实验报告 班级:电子信息工程1502班 指导教师: 设计时间:2018/10/22-2018/11/23 评语: 通信与信息工程学院 二〇一八年 实验题目:语音信号分析与处理 一、实验内容 1. 设计内容 利用MATLAB对采集的原始语音信号及加入人为干扰后的信号进行频谱分析,使用窗函数法设计滤波器滤除噪声、并恢复信号。 2.设计任务与要求 1. 基本部分

(1)录制语音信号并对其进行采样;画出采样后语音信号的时域波形和频谱图。 (2)对所录制的语音信号加入干扰噪声,并对加入噪声的信号进行频谱分析;画出加噪后信号的时域波形和频谱图。 (3)分别利用矩形窗、三角形窗、Hanning窗、Hamming窗及Blackman 窗几种函数设计数字滤波器滤除噪声,并画出各种函数所设计的滤波器的频率响应。 (4)画出使用几种滤波器滤波后信号时域波形和频谱,对滤波前后的信号、几种滤波器滤波后的信号进行对比,分析信号处理前后及使用不同滤波器的变化;回放语音信号。 2. 提高部分 (5)录制一段音乐信号并对其进行采样;画出采样后语音信号的时域波形和频谱图。 (6)利用MATLAB产生一个不同于以上频段的信号;画出信号频谱图。 (7)将上述两段信号叠加,并加入干扰噪声,尝试多次逐渐加大噪声功率,对加入噪声的信号进行频谱分析;画出加噪后信号的时域波形和频谱图。 (8)选用一种合适的窗函数设计数字滤波器,画出滤波后音乐信号时域波形和频谱,对滤波前后的信号进行对比,回放音乐信号。 二、实验原理 1.设计原理分析 本设计主要是对语音信号的时频进行分析,并对语音信号加噪后设计滤波器对其进行滤波处理,对语音信号加噪声前后的频谱进行比较分析,对合成语音信号滤波前后进行频谱的分析比较。 首先用PC机WINDOWS下的录音机录制一段语音信号,并保存入MATLAB软件的根目录下,再运行MATLAB仿真软件把录制好的语音信号用audioread函数加载入MATLAB仿真软件的工作环境中,输入命令对语音信号进行时域,频谱变换。 对该段合成的语音信号,分别用矩形窗、三角形窗、Hanning窗、Hamming窗及Blackman窗几种函数在MATLAB中设计滤波器对其进行滤波处理,滤波后用命令可以绘制出其频谱图,回放语音信号。对原始语音信号、合成的语音信号和经过滤波器处理的语音信号进行频谱的比较分析。 2.语音信号的时域频域分析 在Matlab软件平台下可以利用函数audioread对语音信号进行采样,得到了声音数据变量y,同时把y的采样频率Fs=44100Hz放进了MATALB的工作空间。

运算放大电路实验报告

实验报告 课程名称:电子电路设计与仿真 实验名称:集成运算放大器的运用 班级:计算机18-4班 姓名:祁金文 学号:5011214406

实验目的 1.通过实验,进一步理解集成运算放大器线性应用电路的特点。 2.掌握集成运算放大器基本线性应用电路的设计方法。 3.了解限幅放大器的转移特性以及转移特性曲线的绘制方法。 集成运算放大器放大电路概述 集成电路是一种将“管”和“路”紧密结合的器件,它以半导 体单晶硅为芯片,采用专门的制造工艺,把晶体管、场效应管、 二极管、电阻和电容等元件及它们之间的连线所组成的完整电路 制作在一起,使之具有特定的功能。集成放大电路最初多用于各 种模拟信号的运算(如比例、求和、求差、积分、微分……)上, 故被称为运算放大电路,简称集成运放。集成运放广泛用于模拟 信号的处理和产生电路之中,因其高性价能地价位,在大多数情 况下,已经取代了分立元件放大电路。 反相比例放大电路 输入输出关系: i o V R R V 12-=i R o V R R V R R V 1 212)1(-+=

输入电阻:Ri=R1 反相比例运算电路 反相加法运算电路 反相比例放大电路仿真电路图

压输入输出波形图 同相比例放大电路 输入输出关系: i o V R R V )1(12+=R o V R R V R R V 1 2i 12)1(-+=

输入电阻:Ri=∞ 输出电阻:Ro=0 同相比例放大电路仿真电路图 电压输入输出波形图

差动放大电路电路图 差动放大电路仿真电路图 五:实验步骤: 1.反相比例运算电路 (1)设计一个反相放大器,Au=-5V,Rf=10KΩ,供电电压为±12V。

北京邮电大学电路实验报告-(小彩灯)

北京邮电大学电路实验报告-(小彩灯)

电子电路综合实验报告课题名称:基于运算放大器的彩灯显示电路的设计与实现 姓名:班级:学号: 一、摘要: 运用运算放大器设计一个彩灯显示电路,通过迟滞电压比较器和反向积分器构成方波—三角波发生器,三角波送入比较器与一系列直流电平比较,比较器输出端会分别输出高电平和低电平,从而顺序点亮或熄灭接在比较器输出端的发光管。 关键字: 模拟电路,高低电平,运算放大器,振荡,比较 二、设计任务要求: 利用运算放大器LM324设计一个彩灯显示电路,让排成一排的5个红色发光二极管(R1~R5)重复地依次点亮再依次熄灭(全灭→R1→R1R2→R1R2R3→R1R2R3R4→R1R2R3R4R5→R1R2R3R4→R1R2R3→R1R2→R1→全灭),同时让排成一排的6个绿色发光二极管(G1~G6)单光

三角波振荡电路可以采用如图2-28所示电路,这是一种常见的由集成运算放大器构成的方波和三角波发生器电路,图2-28中运放A1接成迟滞电压比较器,A2接成反相输入式积分器,积分器的输入电压取自迟滞电压比较器的输出,迟滞电压比较器的输入信号来自积分器的输出。假设迟滞电压比较器输出U o1初始值为高电平,该高电平经过积分器在U o2端得到线性下降的输出信号,此线性下降的信号又反馈至迟滞电压比较器的输入端,当其下降至比较器的下门限电压U th-时,比较器的输出发生跳变,由高电平跳变为低电平,该低电平经过积分器在U o2端得到线性上升的输出信号,此线性上升的信号又反馈至迟

滞电压比较器的输入端,当其上升至比较器的上门限电压U th+时,比较器的输出发生跳变,由低电平跳变为高电平,此后,不断重复上述过程,从而在迟滞电压比较器的输出端U o1得到方波信号,在反向积分器的输出端U o2得到三角波信号。假设稳压管反向击穿时的稳定电压为U Z,正向导通电压为U D,由理论分析可知,该电路方波和三角波的输出幅度分别为: 式(5)中R P2为电位器R P动头2端对地电阻,R P1为电位器1端对地的电阻。 由上述各式可知,该电路输出方波的幅度由稳压管的稳压值和正向导通电压决定,三角波的输 出幅度决定于稳压管的稳压值和正向导通电压以及反馈比R1/R f,而振荡频率与稳压管的稳压值和正向导通电压无关,因此,通过调换具有不同稳压值和正向 导通电压的稳压管可以成比例地改变方波和三角波的幅度而不改变振荡频率。 电位器的滑动比R P2/R P1和积分器的积分时间常数R2C的改变只影响振荡频率而 不影响振荡幅度,而反馈比R1/R f的改变会使振荡频率和振荡幅度同时发生变化。因此,一般用改变积分时间常数的方法进行频段的转换,用调节电位器滑动头 的位置来进行频段内的频率调节。

单级共射放大电路实验报告(完整资料).doc

【最新整理,下载后即可编辑】 单级共射放大电路实验报告 1.熟悉常用电子仪器的使用方法。 2.掌握放大器静态工作点的调试方法及对放大 器电路性能的影响。 3.掌握放大器动态性能参数的测试方法。 4.进一步掌握单级放大电路的工作原理。 二、实验仪器 1.示波器 2.信号发生器 3.数字万用表 4.交流毫伏表 5.直流稳压源 三、预习要求 1.复习基本共发射极放大电路的工作原理,并进 一步熟悉示波器的正确使用方法。 2.根据实验电路图和元器件参数,估算电路的静 态工作点及电路的电压放大倍数。 3.估算电路的最大不失真输出电压幅值。 4.根据实验内容设计实验数据记录表格。 四、实验原理及测量方法 实验测试电路如下图所示:

1.电路参数变化对静态工作点的影响: 放大器的基本任务是不失真地放大信号,实现输入变化量对输出变化量的控制作用,要使放大器正常工作,除要保证放大电路正常工作的电压外,还要有合适的静态工作点。放大器的静态工作点是指放大器输入端短路时,流过电路直流电流IBQ、ICQ及管子C、E极之间的直流电压UCEQ和B、E 极的直流电压UBEQ。图5-2-1中的射极电阻BE1、RE2是用来稳定放大器的静态工作点。其工作原理如下。 ○1用RB和RB2的分压作用固定基极电压UB。 由图5-2-1可各,当RB、RB2选择适当,满足I2远大于IB时,则有

UB=RB2·VCC/(RB+RB2)式中,RB、RB2和VCC都是固定不随温度变化的,所以基极电位基本上是一定值。 ○2通过IE的负反馈作用,限制IC的改变,使工作点保持稳定。具体稳定过程如下: T↑→IC↑→IE↑→UE↑→UBE ↓→IB↓→IC↓ 2.静态工作点的理论计算: 图5-2-1电路的静态工作点可由以下几个关系式确定 UB=RB2·VCC/(RB+RB2) IC≈IE=(UB-UBE)/RE UCE=VCC-IC(RC+RE) 由以上式子可知,,当管子确定后,改变V CC、RB、RB2、RC、(或RE)中任一参数值,都会导致静态工作点的变化。当电路参数确定后,静态工作点主要通过RP调整。工作点偏高,输出信号易产生饱和失真;工作点偏低,输出波形易产生截止失真。但当输入信号过大时,管子将工作在非线性区,输出波形会产生双向失真。当输出波形不很大时,静态工作点的设置应偏低,以减小电路的表态损耗。3.静态工作点的测量与调整: 调整放大电路的静态工作点有两种方法(1)将放大电路的输入端电路(即Ui=0),让其工作在直流状态,用直流电压表测量三极管C、E间的电压,调整电位器RP使UCE稍小于电源电压的1/2(本实

《语音信号处理》实验报告材料

实用 中南大学 信息科学与工程学院 语音信号处理 实验报告 指导老师:覃爱娜 学生班级:信息0704 学生名称:阮光武 学生学好:0903070430 提交日期:2010年6月18日

实验一 语音波形文件的分析和读取 一、实验的任务、性质与目的 本实验是选修《语音信号处理》课的电子信息类专业学生的基础实验。通过实验: (1)掌握语音信号的基本特性理论:随机性,时变特性,短时平稳性,相关性等; (2)掌握语音信号的录入方式和*.WAV音波文件的存储结构; (3)使学生初步掌握语音信号处理的一般实验方法。 二、实验原理和步骤: WAV文件格式简介 WAV文件是多媒体中使用了声波文件的格式之一,它是以RIFF格式为标准。每个WAV文件的头四个字节就是“RIFF”。WAV文件由文件头和数据体两大部分组成,其中文件头又分为RIFF/WAV文件标识段和声音数据格式说明段两部分。常见的WAV声音文件有两种,分别对应于单声道(11.025KHz采样率、8Bit的采样值)和双声道(44.1KHz采样率、16Bit的采样值)。采样率是指声音信号在“模拟→数字”转换过程中,单位时间内采样的次数;采样值是指每一次采样周期内声音模拟信号的积分值。对于单声道声音文件,采样数据为8位的短整数(short int 00H-FFH);而对于双声道立体声声音文件,每次采样数据为一个16位的整数(int),高八位和低八位分别代表左右两个声道。WAV文件数据块包含以脉冲编码调制(PCM)格式表示的样本。在单声道WAV文件中,道0代表左声道,声道1代表右声道;在多声道WAV文件中,样本是交替出现的。WAV文件的格式见表1。

基本运算电路实验报告

基本运算电路实验报告 实验报告 课程名称:电路与模拟电子技术实验 指导老师: 成绩: 实验名称: 基本运算电路设计 实验类型: 同组学生姓名: 实验目的: 1、掌握集成运算放大器组成的比例、加法和积分等基本运算电路的设计。 2、了解集成运算放大器在实际应用中应考虑的一些问题。 实验要求: 1、实现两个信号的反向加法运算 2、用减法器实现两信号的减法运算 3、用积分电路将方波转化为三角波 4、实现同相比例运算(选做) 5、实现积分运算(选做) 双运算放大器LM358 三、 实验须知: 1.在理想条件下,集成运放参数有哪些特征? 答:开环电压增益很高,开环电压很高,共模抑制比很高,输入电阻很大,输入电流接近于零,输出电阻接近于零。 2.通用型集成运放的输入级电路,为啥 均以差分放大电路为基础? 答:(1)能对差模输入信号放大 (2)对共模输入信号抑制 (3)在电路对称的条件下,差分放大具有很强的抑制零点漂移及抑制噪声与干扰的能力。 3.何谓集成运放的电压传输特性线?根据电压传输特性曲线,可以得到哪些信息? 答:运算放大器的电压传输特性是指输出电压和输入电压之比。 4.何谓集成运放的输出失调电压?怎么解决输出失调? 答:失调电压是直流(缓变)电压,会叠加到交流电压上,使得交流电的零线偏移(正负电压不对称),但是由于交 流电可以通过“隔直流”电容(又叫耦合电容)输出,因此任何漂移的直流缓变分量都不能通过,所以可以使输出的交流信号不受失调电压的任何影响。 5.在本实验中,根据输入电路的不同,主要有哪三种输入方式?在实际运用中这三种输入方式都接成何种反馈形式,以实现各种模拟运算? 答:反相加法运算电路,反相减法运算电路,积分运算电路。都为负反馈形式。 专业: 姓名: 日期: 地点:紫金港 东三--

语音信号处理实验报告实验二

通信工程学院12级1班 罗恒 2012101032 实验二 基于MATLAB 的语音信号频域特征分析 一、 实验要求 要求根据已有语音信号,自己设计程序,给出其倒谱、语谱图的分析结果,并根据频域分析方法检测所分析语音信号的基音周期或共振峰。 二、 实验目的 信号的傅立叶表示在信号的分析与处理中起着重要的作用。因为对于线性系统来说,可以很方便地确定其对正弦或复指数和的响应,所以傅立叶分析方法能完善地解决许多信号分析和处理问题。另外,傅立叶表示使信号的某些特性变得更明显,因此,它能更深入地说明信号的各项红物理现象。 由于语音信号是随着时间变化的,通常认为,语音是一个受准周期脉冲或随机噪声源激励的线性系统的输出。输出频谱是声道系统频率响应与激励源频谱的乘积。声道系统的频率响应及激励源都是随时间变化的,因此一般标准的傅立叶表示虽然适用于周期及平稳随机信号的表示,但不能直接用于语音信号。由于语音信号可以认为在短时间内,近似不变,因而可以采用短时分析法。 三、 实验设备 1.PC 机; 2.MATLAB 软件环境; 四、 实验内容 1.上机前用Matlab 语言完成程序编写工作。 2.程序应具有加窗(分帧)、绘制曲线等功能。 3.上机实验时先调试程序,通过后进行信号处理。 4.对录入的语音数据进行处理,并显示运行结果。 5.依次给出其倒谱、语谱图的分析结果。 6. 根据频域分析方法检测所分析语音信号的基音周期或共振峰。 五、 实验原理及方法 1、短时傅立叶变换 由于语音信号是短时平稳的随机信号,某一语音信号帧的短时傅立叶变换的定义为: 其中w(n -m)是实窗口函数序列,n 表示某一语音信号帧。令n -m=k',则得到 ()()()jw jwm n m X e x m w n m e ∞-=-∞= -∑

负反馈放大电路实验报告

负反馈放大电路实验报告

3)闭环电压放大倍数为10s o sf -≈=U U A u 。 (2)参考电路 1)电压并联负反馈放大电路方框图如图1所示,R 模拟信号源的内阻;R f 为反馈电阻,取值为100 kΩ。 图1 电压并联负反馈放大电路方框图 2)两级放大电路的参考电路如图2所示。图中R g3选择910kΩ,R g1、R g2应大于100kΩ;C 1~C 3容量为10μF ,C e 容量为47μF 。考虑到引入电压负反馈后反馈网络的负载效应,应在放大电路的输入端和输出端分别并联反馈电阻R f ,见图2,理由详见“五 附录-2”。 图2 两级放大电路 实验时也可以采用其它电路形式构成两级放大电路。 3.3k ?

(3)实验方法与步骤 1)两级放大电路的调试 a. 电路图:(具体参数已标明) ? b. 静态工作点的调试 实验方法: 用数字万用表进行测量相应的静态工作点,基本的直流电路原理。 第一级电路:调整电阻参数, 4.2 s R k ≈Ω,使得静态工作点满足:I DQ约为2mA,U GDQ < - 4V。记录并计算电路参数及静态工作点的相关数据(I DQ,U GSQ,U A,U S、U GDQ)。 实验中,静态工作点调整,实际4 s R k =Ω

第二级电路:通过调节R b2,2 40b R k ≈Ω,使得静态工作点满足:I CQ 约为2mA ,U CEQ = 2~3V 。记录电路参数及静态工作点的相关数据(I CQ ,U CEQ )。 实验中,静态工作点调整,实际2 41b R k =Ω c. 动态参数的调试 输入正弦信号U s ,幅度为10mV ,频率为10kHz ,测量并记录电路的电压放大倍数 s o11U U A u = 、s o U U A u =、输入电阻R i 和输出电阻R o 。 电压放大倍数:(直接用示波器测量输入输出电压幅值) o1 U s U o U 1 u A 输入电阻: 测试电路:

数字语音信号处理实验报告

语音信号处理实验报告 专业班级电子信息1203 学生姓名钟英爽 指导教师覃爱娜 完成日期2015年4月28日 电子信息工程系 信息科学与工程学院

实验一语音波形文件的分析和读取 一、实验学时:2 学时 二、实验的任务、性质与目的: 本实验是选修《语音信号处理》课的电子信息类专业学生的基础实验。通过实验 (1)掌握语音信号的基本特性理论:随机性,时变特性,短时平稳性,相关性等; (2)掌握语音信号的录入方式和*.WAV音波文件的存储结构; (3)使学生初步掌握语音信号处理的一般实验方法。 三、实验原理和步骤: WAV 文件格式简介 WAV 文件是多媒体中使用了声波文件的格式之一,它是以RIFF格式为标准。每个WAV 文件的头四个字节就是“RIFF”。WAV 文件由文件头和数据体两大部分组成,其中文件头又分为RIFF/WAV 文件标识段和声音数据格式说明段两部分。常见的WAV 声音文件有两种,分别对应于单声道(11.025KHz 采样率、8Bit 的采样值)和双声道(44.1KHz 采样率、16Bit 的采样值)。采样率是指声音信号在“模拟→数字”转换过程中,单位时间内采样的次数;采样值是指每一次采样周期内声音模拟信号的积分值。对于单声道声音文件,采样数据为8 位的短整数(short int 00H-FFH);而对于双声道立体声声音文件,每次采样数据为一个16 位的整数(int),高八位和低八位分别代表左右两个声道。WAV 文件数据块包含以脉冲编码调制(PCM)格式表示的样本。在单声道WAV 文件中,道0 代表左声道,声道1 代表右声道;在多声道WAV 文件中,样本是交替出现的。WAV 文件的格式 表1 wav文件格式说明表

实验报告:算术运算电路

电气工程及其自动化网络专升本 实验报告 实验课程:电工电子综合实践 实验名称:算术运算电路 班级:05秋电气工程及其自动化姓名: 学号: VH1052U2003 日期: 2007-9-4 实验内容: 一、实验目的 1、了解集成运算放大器开环放大倍数Av和最大输出电压 Vomax的测试方法。 2、掌握比例运算、加法运算、减法运算、积分运算电路的调整, 微分电路的连接与测试。 3、了解集成运算放大器非线性应用的特点。 二、实验器材 1、实物实验器材 (1)、HY177-30S双路可跟踪直流稳压电源 1台 (2)、AFG310函数发生器 1台

(3)、FLUKE45数字万用表 1台 (4)TDS210数字式双踪示波器 1台 2、虚拟实验器材 (1)、操作系统为Windows95/98/ME的计算机 1台 (2)、Electronics Workbench Multisim 2001电子线路仿真软件 1套 三、实验原理 线性集成运算放大器在线性区工作时,是一种具有高放大倍数的放大器,加上负反馈网络,就可完成各种线性应用,其中运算放大器可以实现多种数学运算,其基本运算有比例、加法、减法、积分、微分等。 线性集成放大器在开环或引入正反馈的情况下,当其两个差动输入端之间存在着微小的失调电压时,放大器就处于正饱和或负饱和状态(即工作于非线性区),利用这种工作方式可以实现非线性应用,如信号比较器-采样保持电路等。 衡量线性集成放大器的性能指标很多,其中开环放大倍数Av反映了该器件在输出开路的条件下,输出电压对差模电压的放大能力。最大输出电压Vomax则反映输出电压与输入电压的线性应用范围,超过此界限则进入非线性区。 四、虚拟仿真实验内容及步骤 1、反相比例运算放大电路测试

语音信号处理实验报告11

实验一 语音信号的时域分析 一、 实验目的、要求 (1)掌握语音信号采集的方法 (2)掌握一种语音信号基音周期提取方法 (3)掌握语音信号短时能量和短时过零率计算方法 (4)了解Matlab 的编程方法 二、 实验原理 语音是一时变的、非平稳的随机过程,但由于一段时间内(10-30ms)人的声带和声道形状的相对稳定性,可认为其特征是不变的,因而语音的短时谱具有相对稳定性。在语音分析中可以利用短时谱的这种平稳性,将语音信号分帧。 10~30ms 相对平稳,分析帧长一般为20ms 。 语音信号的分帧是通过可移动的有限长度窗口进行加权的方法来实现的。几种典型的窗函数有:矩形窗、汉明窗、哈宁窗、布莱克曼窗。 语音信号的能量分析是基于语音信号能量随时间有相当大的变化,特别是清音段的能量一般比浊音段的小得多。定义短时平均能量 [][]∑∑+-=∞-∞=-=-= n N n m m n m n w m x m n w m x E 122)()()()( 下图说明了短时能量序列的计算方法,其中窗口采用的是直角窗。 过零就是信号通过零值。对于连续语音信号,可以考察其时域波形通过时间轴的情况。而对于离散时间信号,如果相邻的取样值改变符号则称为过零。由此可以计算过零数,过零数就是样本改变符号的次数。单位时间内的过零数称为平

均过零数。 语音信号x (n )的短时平均过零数定义为 ()[]()[]()()[]()[]() n w n x n x m n w m x m x Z m n *--=---= ∑∞ -∞=1sgn sgn 1sgn sgn 式中,[]?sgn 是符号函数,即 ()[]()()()()???<-≥=01 01sgn n x n x n x 短时平均过零数可应用于语音信号分析中。发浊音时,尽管声道有若干个共振峰,但由于声门波引起了谱的高频跌落,所以其语音能量约集中干3kHz 以下。而发清音时.多数能量出现在较高频率上。既然高频率意味着高的平均过零数,低频率意味着低的平均过零数,那么可以认为浊音时具有较低的平均过零数,而清音时具有较高的平均过零数。然而这种高低仅是相对而言,没有精确的数值关系。 短时平均过零的作用 1.区分清/浊音: 浊音平均过零率低,集中在低频端; 清音平均过零率高,集中在高频端。 2.从背景噪声中找出是否有语音,以及语音的起点。 基音是发浊音时声带震动所引起的周期性,而基音周期是指声带震动频率的倒数。基音周期是语音信号的重要的参数之一,它描述语音激励源的一个重要特征,基音周期信息在多个领域有着广泛的应用,如语音识别、说话人识别、语音分析与综合以及低码率语音编码,发音系统疾病诊断、听觉残障者的语音指导等。因为汉语是一种有调语言,基音的变化模式称为声调,它携带着非常重要的具有辨意作用的信息,有区别意义的功能,所以,基音的提取和估计对汉语更是一个十分重要的问题。 由于人的声道的易变性及其声道持征的因人而异,而基音周期的范围又很宽,而同—个人在不同情态下发音的基音周期也不同,加之基音周期还受到单词发音音调的影响,因而基音周期的精确检测实际上是一件比较困难的事情。基音提取的主要困难反映在:①声门激励信号并不是一个完全周期的序列,在语音的

集成运放组成的基本运算电路实验报告

实验报告课程名称:电路与电子技术实验指导老师: 成绩: 实验名称:集成运放组成的基本运算电路实验实验类型:同组学生:一、实验目的和要求(必填)二、实验容和原理(必填) 三、主要仪器设备(必填)四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析(必填) 七、讨论、心得 一、实验目的和要求 1.研究集成运放组成的比例、加法和积分等基本运算电路的功能; 2.掌握集成运算放大电路的三种输入方式。 3.了解集成运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题; 4.理解在放大电路中引入负反馈的方法和负反馈对放大电路各项性能指标的影响; 5.学会用集成运算放大器实现波形变换 二、实验容和原理 1.实现两个信号的反相加法运算 2.输入正弦波,示波器观察输入和输出波形,毫伏表测量有效值 3.实现单一信号同相比例运算(选做) 4.输入正弦波,示波器观察输入和输出波形,毫伏表测量有效值,测量闭环传输特性:Vo = f (Vs) 5.实现两个信号的减法(差分)运算 6.输入正弦波,示波器观察输入和输出波形,毫伏表测量有效值 7.实现积分运算(选做) 8.设置输出初态电压等于零;输入接固定直流电压,断开K2,进入积分;用示波器观察输出变化(如何设轴,Y轴和触发方式) 9.波形转换—方波转换成三角波 10.设:Tp为方波半个周期时间;τ=R2C 11.在T p<<τ、T p ≈τ、T p>>τ三种情况下加入方波信号,用示波器观察输出和输入波形,记录线性 三、主要仪器设备 1.集成运算电路实验板;通用运算放大器μA741、电阻电容等元器件; 2.MS8200G型数字多用表;XJ4318型双踪示波器;XJ1631数字函数信号发生器;DF2172B型交流电压表; 型可调式直流稳压稳流电源。

比例求和运算电路实验报告

实验四比例求和运算电路 一、实验目的 ①掌握用集成运算放大器组成比例\求和电路的特点和性能; ②学会用集成运算放大电路的测试和分析方法。 二、实验仪器 ①数字万用表;②示波器;③信号发生器。 三、实验内容 Ⅰ.电压跟随器 实验电路如图1所示: 图1 电压跟随器 按表1内容实验并记录。 V i(V)-2-0.50+0.51 R L=∞-2.001-0.5050.0030.507 1.002 V O(V) R L=5K1-2.001-0.5050.0030.507 1.002 表1 Ⅱ.反相比例放大电路 实验电路如图2所示:

图2 反相比例放大器 1)按表2内容实验并测量记录: 直流输入电压U i(mV)3010030010003000 输出电压 U O 理论估算(mV)-300-1000-3000-10000-30000实测值(mV)-320-1046-3004-9850-9940误差(mV)20464-150-20060 表2 发现当U i=3000 mV时误差较大。 2)按表3要求实验并测量记录: 测试条件 理论估算值 (mV)实测值(mV) ΔU O R L开路,直流输入信号U i 由0变为800mV -8000-8030 ΔU AB00 ΔU R28000 ΔU R100 ΔU OL U=800mV, R L由开路变为5K1 00.02 表3 其中R L接于V O与地之间。表中各项测量值均为U i=0及U i=800mV

时所得该项测量值之差。 Ⅲ.同相比例放大器 电路如图3所示。理论值:U i/10K=(U i-U O)/100K故U O=11U i 图3 同相比例放大电路 1)按表4和5实验测量并记录。 直流输入电压U i(mV)3010030010003000 输出电压U O 理论估算(mV)3001000300010000 30000实测值(mV)3281129329010980 12360误差(mV)28 129290980 17640 测试条件 理论估算值 (mV) 实测值 (mV) ΔU O R L开路,直流输入信号U i 由0变为800mV 88008700 ΔU AB00ΔU R2800830ΔU R1-800-813

负反馈放大电路实验报告

实验二由分立元件构成的负反馈放大电路 一、实验目的 1?了解N沟道结型场效应管的特性和工作原理; 2?熟悉两级放大电路的设计和调试方法; 3?理解负反馈对放大电路性能的影响。 二、实验任务 设计和实现一个由N沟道结型场效应管和NPN型晶体管组成的两级负反馈放大电路。结型场效应管的型号是2N5486,晶体管的型号是9011。 三、实验内容 1.基本要求:利用两级放大电路构成电压并联负反馈放大电路。 (1)静态和动态参数要求 1)放大电路的静态电流I DQ和I CQ均约为2mA结型场效应管的管压降U G DQ< - 4V ,晶体管的管压降U C EQ= 2?3V; 2)开环时,两级放大电路的输入电阻要大于90k Q,以反馈电阻作为负载时的电压放大倍数的数值 >120 ; 3)闭环电压放大倍数为A usf二U°,.U s、-10。 (2)参考电路 1)电压并联负反馈放大电路方框图如图1所示,R模拟信号源的内阻;R为反馈电阻, 取值为100 k Q o Rt 图1电压并联负反馈放大电路方框图 2)两级放大电路的参考电路如图2所示。图中%选择910k Q, R1、R2应大于100k Q; G?G容量为10疔,C e容量为47犷。考虑到引入电压负反馈后反馈网络的负载效应,应在放大电路的输入端和输出端分别并联反馈电阻R,见图2,理由详见五附录一2”。 i㈡ R T 井肘成大电谿 图2两级放大电路 实验时也可以采用其它电路形式构成两级放大电路。

(3)实验方法与步骤 1)两级放大电路的调试 a. 电路图:(具体参数已标明) b. 静态工作点的调试 实验方法: 用数字万用表进行测量相应的静态工作点,基本的直流电路原理。 第一级电路:调整电阻参数, R^^4.2kQ ,使得静态工作点满足:I D 哟为2mA U G DQ < -4V 。记录并计算电路参数及静态工作点的相关数据( I DQ , U G SQ LA ,U S 、U G D Q 。 实验中,静态工作点调整,实际 -4k '1 第二级电路:通过调节 氐,&2 : 40^ 1 ,使得静态工作点满足:I CQ 约为2mA U C EQ = 2? 3V 。记录电路参数及静态工作点的相关数据( | CQ L C EQ )。 实验中,静态工作点调整,实际 R b ^41k 11 c. 动态参数的调试 输入正弦信号 U S ,幅度为 10mV 频率为10kHz ,测量并记录电路的电压放大倍数 A1 =U °1 -U s 、A =U o.. U s 、输入电阻R 和输出电阻R °o XSC1 Rf1 100k| ?

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