1、集成运放同相放大器的带宽测量设计与仿真姓名： 学号： 得分一、实习目的1).巩固和加深对放大电路的相关概念（静态工作点、增益、频率响应、失真、增益带宽积、噪声和干扰等）的理解；2).掌握集成运算放大器的带宽与电压放大倍数的关系；3).了解元器件参数对电路性能和参数的决定性作用及影响；4).培养电子电路的设计能力和基本应用技能。5）使用集成运放 TL072 设计一个带宽 BW=2MHz 的同相放大器；二、实习线路及原理1、同相运算放大电路的原理Vi R2R1VoVpVn+-+-R3图 1 同相放大器电路图根据虚短，虚断的概念有： ， ，根据图 1 所示的电路原npV0npi理图可知： onpi
2、R21所以 ，即同相放大电路的增益为：1212RVAiO。12AV其中 R3 为平衡电阻，R 3=R1/R2，其作用为（1）芯片内部的晶体管提供一个合适的静态偏置。芯片内部的电路通常都是直接耦合的，它能够自动调节静态工作点，但是，如果某个输入引脚被直接接到了电源或者地，它的自动调节功能就不正常了，因为芯片内部的晶体管无法抬高地线的电压，也无法拉低电源的电压，这就导致芯片不能满足虚短、虚断的条件，电路需要另外分析。 (2)消除静态基极电流对输出电压的影响，大小应与两输入端外界直流通路的等效电阻值平衡，这也是其得名的原因。2、分贝 分贝表示的放大倍数 - 增益 分贝就是放大器增益的单位 - dB
3、，放大器输出与输入的比值为放大倍数，单位是“倍” ，如 10 倍放大器，100 倍放大器。当改用“分贝”做单位时，放大倍数就称之为增益，这是一个概念的两种称呼。 dB 的两个定义方式： 电压（电流）放大倍数分贝数定义：K=20lg( V0 / Vi)，其中 K 为放大倍数的分贝数，Vo 为放大信号输出，Vi 为信号输入； 功率放大倍数分贝数定义：K=10lg( P0 /Pi)，其中 K 为放大倍数的分贝数，Po 为放大信号输出，Pi 为信号输入； （K0 说明信号被放大，K=0 信号直通，K0 说明信号被衰减） 用对数方式表达电路的增益时，有以下两点优势：（1）当用对数坐标表达增益随频率变化的
4、曲线时，可大大扩大增益变化的视野；（2）计算多级放大电路的总增益时，可将乘法化成加法计算。3. 放大器的幅频特性放大电路的频率响应指的是：在输入正弦信号的情况下，输出随输入信号频率连续变化的稳态响应。考虑电抗性元件的作用和信号角频率变化量，则放大电路的电压增益可表示为： )()(jwVjAio：信号的角频率； 表示电压增益的模与角频率之间的关系，称为幅w)(wv频特性。图 2 TL072 的幅频响应4. 单位增益带宽 增益带宽积单位增益带宽：运算放大器接成闭环电路，增益为 1 时的带宽（即电压跟随器的带宽） ，是运算放大器的特性.增益带宽积：是电路的电气特性，指电路的增益与带宽之积为常数。这是
5、衡量放大器性能的一个参数，表示增益和带宽的乘积，这个乘积是一定的。三、实习内容及步骤元器件选择及参数确定1、TL0721）引脚图1234 56781 O U T1 I N -1 I N +V c c -V c c +2 O U T2 I N -2 I N +TL072图 3 TL072 引脚图表 1 TL072 引脚功能引脚号 引脚名 功能1 Output1 输出 12 Inverting input1 反向输入 13 Non-inverting input1 正向输入 14 VCC- 电源-5 Non-inverting input2 正向电源 26 Inverting input2 反向电
6、源 27 Output2 输出 28 VCC+ 电源+TL072 是一款高输入阻抗双电源工作的通用型运算放大器，最大工作电压为 18V，价格合理，噪音低，但是 TL072 功耗大。本次试验工作电压选择12V。2、实验线路图 4 电路图3、方案论证令 R1=10K 时，R2 分别为 4.7K,5.1K, 7.5K 得到不同增益时，正选信号发生器的频率为 1KHz，查看带宽值。方案一 ：R2=4.7K 时，Av=1.47, 由频域分析图知带宽为 2.05MHz图五 仿真波形图方案二 ： R2=5.1K 时，Av=1.5, 由频域分析图知带宽为 2MHz图六 仿真波形图方案三： R2=7.5K 时，
7、A V=1.75，由频域分析图知带宽为 1.71MHz图七 仿真波形图经过分析可知，R 2/R1为 0.5 时，电路增益为 1.5，带宽为 2MHz，符合实验要求。5、实验分析次数 Av fL(Hz) fH(MHz) 带宽BW（ MHz） ）1 1.47 1 2.05 2.052 1.51 1 2 23 1.75 1 1.71 1.71分析表格中数据可以得到，电压增益越大，带宽越小，并且是非线性减小，再由右边一列 AVBW可得电压增益和带宽的乘积为一定值 3MHz。6、实验设备设备名称 数量直流稳压电源 1数字双踪示波器 1数字信号发生器 1万用表 1电烙铁 1示波器 17、元器件清单名称 数量TL072 芯片 1RJ3K/0.25W 电阻 1RJ1.5K/0.25W 电阻 1RJ1K/0.25W 电阻 1面包板（5cm*10cm） 1导线 若干电压测量探针 若干运放插脚 12.54 接插件 2p/3p 各一个
