集成运算放大器的应用设计报告
【摘要】
使用一片通用四运放芯片 LM324 组成电路框图见图 1(a)，实现下述功能：
使用低频信号源产生 U i = 0.1sin 2π f 0 t（V）， f 0 = 500Hz 的正弦波信号，加至加法器的输入端，加法器的另一输入端加入由自制振荡器产生的三角波信号 U o1， 实现加法器的输出电压 U o2 =10 U i + U o1 。
U o2经选频滤波器滤除 U o1 频率分量，选出 f 0 信号为 U o3 ， U o3 为峰峰值等于9V 的正弦信号，用示波器观察无明显失真。
U o3 信号再经比较器后在1kΩ 负载上得到峰峰值为 2V 的输出电压 U o4 。
关键字：
振荡器 加法器 选频滤波 比较器
目录
1 设计任务及要求 ................................................................................................. 4 2 电路图及功能介绍 ............................................................................................. 5 2.1 总体电路图 ............................................................................................... 5 2.2 电路各单元功能介绍 ................................................................................ 5 2.2.1 三角波发生部分 .............................................................................. 5 2.2.2 加法器部分 ..................................................................................... 6 2.2.3 滤波部分 ......................................................................................... 6 2.2.4 比较器部分 ..................................................................................... 6 3 实际制作与调试 ................................................................................................. 7 3.1 测试与调试所用工具 ................................................................................ 7 3.2 测试仪器 ................................................................................................... 7 3.3 测试分析与调试 ....................................................................................... 7 3.3.1 三角波产生调试及测试数据 ........................................................... 7 3.3.2 加法器产 生波形的调试及测试数据 ................................................ 8 3.3.3 滤波器产生波形的调试及测试数据 ................................................ 8 3.3.4 比较器产生波形的调试及测试数据 ................................................ 9 4 本组成员特点 介绍：
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4.1 成员组成 ....................................................................... 错误!未定义书签。
4.2 特点介绍 ...................................................................... 错误!未定义书签。
1 设计任务及要求 使用一片通用四运放芯片LM324组成电路框图见图1(a)，实现下述功能：
使用低频信号源产生U i = 0.1sin 2πf 0 t（V）
， f 0 = 500Hz 的正弦波信号，加至加法器的输入端，加法器的另一输入端加入由自制振荡器产生的信号U o1 ，U o1 如图1（b）所示， T 1 =0.5ms ，允许 T 1 有±5%的误差。
（a）
（b）
图中要求加法器的输出电压 U o2 =10U i +U o1 。U o2 经选频滤波器滤除 U o1 频率分量，选出 f 0 信号为 U o3 ，U o3 为峰峰值等于 9V 的正弦信号，用示波器观察无明显失真。U o3信号再经比较器后在 1kΩ 负载上得到峰峰值为 2V 的输出电压 U o4 。
2 电路图及功能介绍 2.1 总体电路图
2.2 电路各单元功能介绍 2.2.1 三角波发生部分
功能简介：此电路图分为 RC 回路和滞回比较器两部分，其中 RC 回路起到反馈延迟作用，滞回比较器起开关作用。电路通过 RC 回路对电容 C 进行充放电产生电压 Uc，并将 Uc 与滞回比较器中集成运放的同相输入端电压 Up 进行比较，实现输出状态的自动转换，从而产生周期变化的矩形波。这时电容充放电可产生近似线性的三角波。调节 R3 可改变电容充放电时间，进而改变三角波频率，调节 R4 可改变三角波幅值。
2.2.2 加法器部分
功能简介：利用反向加法器实现输出电压 U o2 =10 U i + U o1 叠加波形。
2.2.3 滤波部分
功能简介：
该电路为二阶低通滤波电路，它是由无源二阶滤波网络和同相比例运算电路组 成。RC 网络可实现低通滤波，调节 R10 可调节电压增益。
2.2.4 比较器部分
功能介绍：上图为基本比较器，调节 R14 可实现调节负载 R11 两端电压
3 实际制作与调试 3.1 测试与调试所用工具 电烙铁，焊锡，万用表，便扣钱，扒皮钳，切断钳，示波器，直流电压源。
3.2 测试仪器 单电源直流信号源（12V），数字示波器，万用表 3.3 测试分析与调试 3.3.1 三角波产生调试及测试数据 调试波形如图所示：
具体测试数据如下：
3.3.2 加法器产生波形的调试及测试数据 测试波形如下：
测试数据如下：
频率 峰峰值 最大值 最小值 2.105khz 5.84v 2.80v -3.04v
3.3.3 滤波器产生波形的调试及测试数据 测试波形如下：
周期 频率 峰峰值 最大值 最小值 0.5ms 2khz 4.04v 2.12v -1.92 周期 频率 峰峰值 最大值 最小值 0.5ms 2khz 4.04v 2.12v -1.92
频率 峰峰值 最大值 最小值 498.0hz 8.80v 4.96v -3.84v 3.3.4 比较器产生波形的调试及测试数据 测试波形如下：
测试数据如下：
频率 峰峰值 最大值 最小值 498.0hz 2.00v 1.20v -0.80v