积分电路和微分电路 实验报告书
积分电路和微分电路实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除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RdtVo(t)??1tVi(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)??Vi1tVdt??t，(1)iRc?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，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。
实验6_积分微分电路
实验内容二
• 测量积分电路的幅频特性曲线。 • 输入信号Vi为VPP=1V的 正弦波 ， • 频率测量范围为1HZ-20KHZ。
频率 20lg|AV/AVo| -20dB -10dB -3dB 0dB -3dB -10dB -20dB
实验内容三
• 1）取输入信号Vi的峰峰值1V、占空比为50%的方波， 方波的频率分别为10HZ,100HZ,1KHZ,10KHZ，观察 并记录输入输出波形 • 2）测量输出三角波的幅度分别为输入方波的一半、 相等、两倍时的频率
积分电路还可用于非正弦信号产生电路、显示器扫描 电路、模数转换电路等等
• 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。
uI Ui O uO O
t0
t1 t
t
例2:设vo初始电压为0，输入信号为方波时：
1 t v o (t) v i d t v o (t1 ) RC t1
2103 vi (t t1) vo (t1)
当t=1ms时，vo=6V； 当t=3ms时，vo=-6V； 当t=5ms时，vo=6V；依次类推
• 取Vi为占空比为50%、高电平为0.1V、低电平为-0.1V的 方波，方波频率分别为10H、100Hz、1kHz，输入到图所 示的电路，记录输出波形
实验六 积分与微分电路
• 实验目的 学习使用运放组成积分和微分电路。
微分积分电路实验报告
微分积分电路实验报告微分积分电路实验报告引言：微分积分电路是电子工程中常见的电路之一，它具有对信号进行微分和积分运算的功能。
在本实验中，我们将通过搭建微分积分电路并进行实验，来深入了解微分积分电路的原理和应用。
一、实验目的：本实验的目的是通过搭建微分积分电路，了解微分和积分运算的原理和特点，掌握微分积分电路的设计和调试方法。
二、实验原理：1. 微分运算：微分运算是对输入信号进行求导的操作，可以用来检测信号的变化率。
微分电路通常由一个电容和一个电阻组成。
当输入信号通过电容和电阻时，电容会对信号进行积分操作，而电阻则对积分后的信号进行微分操作，从而实现微分运算。
2. 积分运算：积分运算是对输入信号进行积分的操作，可以用来求解信号的面积或累计值。
积分电路通常由一个电阻和一个电容组成。
当输入信号通过电阻和电容时，电阻会对信号进行微分操作，而电容则对微分后的信号进行积分操作，从而实现积分运算。
三、实验器材和元件：1. 函数信号发生器：用于产生输入信号。
2. 示波器：用于观察输入信号和输出信号的波形。
3. 电阻、电容：用于搭建微分积分电路。
4. 万用表：用于测量电阻和电容的数值。
四、实验步骤：1. 搭建微分电路：a. 连接一个电容和一个电阻，将函数信号发生器的输出接到电容上。
b. 将示波器的探头分别接到函数信号发生器的输出端和电阻上。
c. 调节函数信号发生器的频率和幅度，观察示波器上的波形变化。
2. 搭建积分电路：a. 连接一个电阻和一个电容，将函数信号发生器的输出接到电阻上。
b. 将示波器的探头分别接到函数信号发生器的输出端和电容上。
c. 调节函数信号发生器的频率和幅度，观察示波器上的波形变化。
3. 进行微分积分运算：a. 将微分电路和积分电路连接在一起，形成一个微分积分电路。
b. 将函数信号发生器的输出接到微分积分电路的输入端。
c. 将示波器的探头接到微分积分电路的输出端。
d. 调节函数信号发生器的频率和幅度，观察示波器上的波形变化。
积分电路与微分电路实验报告
四、积分电路与微分电路目的及要求：（1）进一步掌握微分电路和积分电路的相关知识。
（2）学会用运算放大器组成积分微分电路。
（3）设计一个RC微分电路，将方波变换成尖脉冲波。
（4）设计一个RC积分电路，将方波变换成三角波。
（5）进一步学习和熟悉Mul tisim软件的使用。
（6）得出结论进行分析并写出仿真体会。
一．积分电路与微分电路1.积分电路及其产生波形1.1运算放大器组成的积分电路及其波形设计电路图如图所示：图 1.1积分电路其工作原理为：积分电路主要用于产生三角波，输出电压对时间的变化率与输入阶跃电压的负值成正比，与积分时间常数成反比，即01in U Ut R C∆=-∆ 式中，1R C 积分时间常数，in U 为输入阶跃电压。
反馈电阻的f R 主要作用是防止运算放大器LM741饱和。
C 为加速电容，当输入电压为方波时，输入端的高01U 电平等于正电源cc V +，低电平等于负电源电压d d V -，比较器的时0U U +-==，比较器翻转，输入从高电01U 平跳到低电平d d V -。
输出的是一个上升速度与下降速度相等的三角波形。
图1.2积分电路产生的波形1.2微分电路及其产生波形2. 运算放大器组成的微分电路及其波形设计的微分电路图：图2.1微分电路其工作原理为：将积分电路中的电阻与电容对换位子，并选用比较小的时间常数R C ，便得到了微分电路。
微分电路中，输出电压与输入电压对时间的变化率的负值成正比，与微分时间常数成反比，所以0inf U U R C t∆=-∆in R 的主要作用是防止运放L M 741产生自激振荡。
0/v R C d V d t =-，输出电压正比与输入电压对时间的微商，符号表示相位相反，当输入电压为方波时，当时输出电t o =压为一个有限制。
微积分电路实验报告--器件实验
示波器的使用与微分、积分电路实验报告一、实验目的1、熟练掌握示波器、函数信号发生器、与面包板的使用方法2、能够准确解读示波器的图像，读出实验所需数据3、了解微分、积分电路的原理，能够做出简单的微分、积分电路，并解释其波形二、实验仪器双踪示波器、函数信号发生器、面包板、电阻、电容，数字万用表三、实验原理 微、积分电路原理所谓的微分与积分电路实际上就是在电路分析中的一阶电路，简单的微、积分电路，可利用电阻和电容、脉冲信号组成。
如图：其中脉冲信号为矩形波，电阻两端电压输出为微分形式，电容两端输出为积分形式。
所以微、积分电路其实为同一电路，只是不同局部电压的输出不同。
因为实验中，函数信号为最小值0V ，最大值5V ，所以我们也以此来计算电容、电阻两端电压变化情况。
因为dq i dt=，而对于电容又有q=Cu ； 所以电容两端有du i C dt=，那么根据欧姆定理与基尔霍夫定律〔KVL 〕： c c s du RC u u dt+=； 上式可变为1()c s c du u u dt RC=- 即1c s c du dt u u RC =-，可变为()1s c s c d u u dt u u RC--=-，两端积分，可得1ln()s c u u t k RC--=+ 积分常数可由初始条件加以确定：当一个信号周期开始，电容两端电压先是从0V 变为5V ，再变为0V 。
所以是两个过程，第一个过程，(0)0c u V =那么，t =0时，可知ln s k u =-； 所以1ln()ln s c s u u u t RC --=-，即1ln s c s u u t u RC-=- 两边取反对数，得1t s c RC su u e u --=，即：1()(1)t RC c s u t u e -=- 而R c s u u u +=，所以1t RC R s u u e -=第二个过程，(0)c s u u =，那么，t =0时，可知s c u u -趋近于0，不能直接算出k 值，所以可以将电容看做一个以电压源0()c u t 与一个初始电压为0的电容的串联，所以10()()()c c u t u t u t =+。
积分电路和微分电路实验报告
积分电路和微分电路实验报告篇一：积分电路与微分电路实验报告四、积分电路与微分电路目的及要求：（1）进一步掌握微分电路和积分电路的相关知识。
（2）学会用运算放大器组成积分微分电路。
（3）设计一个RC微分电路，将方波变换成尖脉冲波。
（4）设计一个RC积分电路，将方波变换成三角波。
（5）进一步学习和熟悉Multisim软件的使用。
（6）得出结论进行分析并写出仿真体会。
一．积分电路与微分电路1. 积分电路及其产生波形1.1运算放大器组成的积分电路及其波形设计电路图如图所示：图 1.1积分电路其工作原理为：积分电路主要用于产生三角波，输出电压对时间的变化率与输入阶跃电压的负值成正比，与积分时间常数成反比，即?U0?t??UinR1C式中，R1C积分时间常数，Uin为输入阶跃电压。
反馈电阻Rf的主要作用是防止运算放大器LM741饱和。
C为加速电容，当输入电压为方波时，输入端U01的高电平等于正电源?Vcc，低电平等于负电源电压?Vdd，比较器的U??U??0时，比较器翻转，输入U01从高电平跳到低电平?Vdd。
输出的是一个上升速度与下降速度相等的三角波形。
图1.2积分电路产生的波形1.2微分电路及其产生波形2. 运算放大器组成的微分电路及其波形设计的微分电路图：图2.1微分电路其工作原理为：将积分电路中的电阻与电容对换位子，并选用比较小的时间常数RC，便得到了微分电路。
微分电路中，输出电压与输入电压对时间的变化率的负值成正比，与微分时间常数成反比，所以RinU0??RfC?U?tin的主要作用是防止运放LM741产生自激振荡。
v0??RCdV/dt，输出电压正比与输入电压对时间的微商，符号表示相位相反，当输入电压为方波时，当t?o时输出电压为一个有限制。
随着C的充电，输出电压v0将逐渐衰减，最后趋于零，就回形成尖顶脉冲波。
微分电路中用信号发生器输入方波信号，经过微分电路就会产生输出脉冲波信号。
结论与体会：通过此设计学会了用运算放大器组成的积分电路和微分电路，还学会了Multisim 软件的应用和使用方法。
试验七积分与微分电路-XijunWang王玺钧
实验七 积分与微分电路一、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、 原理简介l、积分电路实验电路如图7-1图7-1积分电路反相积分电路：)()(1010t U dt t U CR U O t t i O +=积分电路输出电压是输入电压的积分，随着不同的输入电压，输出电压也表现为不同的形式。
电路除了进行积分运算外，很多情况下应用在波形变换电路中。
2、微分电路实验电路如图7-2图7-2微分电路微分电路电路理想分析得到公式：dtt dU RCt U i O )()(= 输出电压是输入电压的微分。
3、积分—微分电路图7-3积分—微分电路先积分后微分可以对输入信号一个大致的还原。
三、 实验内容和步骤1、积分电路按图7-1连接电路。
（1）取Vi= - lV，K1断开或合上（可以用导线连接或断开替代开关K1），用示波器观察Vo变化。
（2）用示波器测量饱和输出电压及有效积分时间。
（3）使图7-1中积分电容改为0.1μ，断开K1，Vi分别输入100Hz幅值为2V方波正弦波信号，观察Vi和Vo大小及相位关系，并记录波形。
（4）改变输入的频率，观察Vi与Vo的相位、幅值关系。
2、微分电路按图7-2连接电路。
(1)输入有效值为lV，f =160Hz三角波（正弦波）信号，用示波器观察Vi与Vo波形并测量输出电压。
(2) 改变三角波（正弦波）频率(20HZ～400HZ)，观察Vi与Vo的相位、幅值变化情况并记录。
(3) 输入V= ±5V，f =200Hz的方波信号，用示波器观察Vo波形，按上述步骤重 复实验。
3、积分—微分电路按图7-3连接电路。
（1）在Vi输入f =200Hz，V=±6V的方波信号，用示波器观察Vi和V0的波形并记录。
（2）将f改为500Hz重复上述实验。
四、实验器材1、 实验箱2、数字万用表3、函数信号发生器4、交流毫伏表5、双踪示波器五、实验预习要求l、分析图7-1电路，若输入正弦波，Vo与Vi相位差是多少?当输入信号为100Hz有 效值为2V时，Vo=?2、 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lV时，输出Vo=?3、拟定实验步骤、做好记录表格。
积分电路和微分电路实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除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RdtVo(t)??1tVi(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)??Vi1tVdt??t，(1)iRc?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，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。
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积分电路和微分电路实验报告书学号：姓名：学习中心：
(1)按如图连接电路
(2)设置信号发生器的输出频率为1ＨＺ，幅值为５Ｖ的方波，如图
（３）激活仿真电路
双击示波器图标弹出示波器面板，观察并分析示波器波形
（４）按表１给出的电路参数依次设置Ｒ和Ｃ的取值，分别激活仿真运行，双击示波器图标，弹出示波器面板，给出输入／输出信号的波形图，并说明Ｒ和Ｃ的取值对输出信号的影响表1 实验电路参数
序号输入为方波信号电路参数
频率／ＨＺ幅值/V R/KO C/uF
1 1 5 100 1
2 1 5 100 2
3 1 5 100 4.7
2.微分电路实验
（1）按图连接电路
（2）设置R和C
（3）激活电路仿真运行，
（4）双击示波器的面板，给出输入/输出信号的波形图
（5）说明R和C的取值对输出信号的影响
表2 实验电路参数
序号输入为方波信号电路参数
频率／ＨＺ幅值/V R/KO C/uF
1 1 5 100 1
2 1 5 100 2
3 1 5 100 4.7
三、实验过程原始数据（数据、图表、计算等）
1.积分电路实验
R=100KO，C=1uF
R=100 KO C=2UF
R=100KO C=4.7uF
2.微分电路实验
R=100KO，C=1uF
R=100 KO C=2UF
R=100KO C=4.7uF
四、实验结果及分析
积分电路实验
由积分电路的特点：时间常数t远大于输入信号的周期T，在此条件下Uc（t）<<UR(t)因此
i(t)=UR(t)/R=Ui(t)/R
U0(t)=Uc(t)=1/C(i(t)dt=1/RC(ui(t)dt
即输出电压与输入电压的积分成正比，若输出电压为周期方波，则输出电压为周期三角波由实验数据知道，随着C的增大，积分方波越明显
微分电路实验
由微分电路的特点：
Uo(t)=UR(t)=RC*duc(t)/dt=RC*dui(t)/dt
即输出电压与输入电压的微分成正比；若输入为周期方波，则输出电压为周期窄脉冲；从实验数据知道：
随着C的增大，微分脉冲越明显
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