1.基础题
1.1 双电源反相比例电路和加法电路
1.反相比例运算电路
电路如图1-1所示，当电路的驱动源为电压源时，它的输出电压与输入电压为反相比例运算关系，即
式中 RF / R1 为比例系数，“－”表明输出电压与输入电压反相。图中电阻 R' 称为平衡电阻，其阻值 R' = RF // R1，用于减小输入级偏置电流引起的误差。
图1-1 反相比例运算电路
2.反相加法运算电路
反相加法运算电路如图1-2所示，当电路的两个驱动源均为电压源时，它的输出电压与两个输入电压为反相加法运算关系，即
图中 R' = RF // R1 // R2。
图1-2 反相加法运算电路
3.电路仿真
图1-3 反相比例运算仿真电路
图1-4 输入输出信号波形图
图1-5 反相加法运算仿真电路
4.面包板电路
图1-6 面包板反相比例运算电路
图1-7 面包板反相加法运算电路
5.ADALM2000测试
当输入信号电压恒定，输出信号为输入信号电压的-2倍；当输入信号为正弦波时，输出信号的峰峰值是输入信号的-2倍。因此，面包板搭建的电路能实现双电源反相比例电路的功能。
1.2 双电源积分电路和微分电路
1.积分运算电路
将反相比例运算电路中的电阻RF用电容C取代，可得到反相积分运算电路，如图2-1所示。如果电容器两端的初始电压为零，输出电压与输入电压的关系为
图2-1中电容C上并联了一个阻值较大的电阻RF，是为了使电路保持直流负反馈通路，以确保运放工作在线性状态。
图2-1 积分电路
2.微分电路
将积分运算电路中的电阻R和电容C的位置互换，可得到微分运算电路，如图2所示。输出电压与输入电压的关系为
图2-2 微分电路
3.电路仿真
图2-3 仿真电路图
图2-4 积分电路输入输出波形图
图2-5 微分电路输入输出波形图
4.面包板电路
图2-6 面包板积分电路
图2-7 面包板微分电路
5.ADALM2000测试
如图，ADALM2000测试的实验结果与仿真一致，因此搭建的面包板电路能实现微分和积分电路的功能。
1.7 RC桥式正弦波振荡器
1.理论基础
桥式RC正弦波振荡器电原理图如图7-1所示， 图中的R、C组成串并联正反馈选频网络，电阻R1、Rw、R2和二极管D1、D2组成负反馈网络，电路的振荡频率为
电路中的D1、D2和R1为自动增益控制电路，当振幅不断增大时，导致D1、D2导通，使D1、D2和R1三者并联的等效电阻减小，使得放大器的闭环增益降低，从而保持振幅的稳定和改善波形的失真。
图7-1 桥式RC正弦波振荡器电原理图
2.电路仿真
图7-2 桥式RC正弦波振荡器电路仿真图
图7-3 桥式RC正弦波振荡器电路输入输出波形图
3.面包板电路
图7-4 面包板桥式RC正弦波振荡器电路图
4.ADALM2000测试
R＝10kΩ、C＝0.01μF 正弦波输出电压幅度和振荡频率图
R＝10kΩ、C＝1000pF 正弦波输出电压幅度和振荡频率图
R＝1kΩ、C＝0.01μF 正弦波输出电压幅度和振荡频率图
改变R和C的值，通过测量输出正弦波的电压幅度和振荡频率也会发生相应变化。
2.进阶题
2.1 LT3080典型应用
1.理论基础
LT3080是一款可调、1.1A、低压差稳压器，其典型应用电路如图7-1所示。
图1-1 LT3080典型电路
2.面包板电路
图1-2 面包板电路
3.ADALM2000测试
选取REST阻值为100kΩ，输出电压为1V。
选取REST阻值为200kΩ，输出电压为2V。
选取REST的阻值可以改变输出电压，通过选取REST为100kΩ和200kΩ，测试输出分别为1V和2V，实验数据与Vout = REST * 10uA计算公式基本符合。
2.2 ADP3300典型应用
1.理论基础
ADP3300是一款高精度anyCAP®50mA低压差线性稳压器，其功能框图如图2-1所示。
图2-1 ADP3300功能框图
图2-2 ADP3300典型电路
2.面包板电路
按照图2-2搭建面包板电路，如图2-3。
图2-3 面包板电路
3.ADALM2000测试
橙色为输入电压，紫色为输出电压。当输入信号电压为4v或5v时，输出电压在大约为3.3v，能够满足ADP3300的特性实现稳压功能。
2.3 OP484典型应用
1.理论基础
OP484是一款单电源、4MHz宽带放大器，具有轨对轨输入和输出特性，其引脚配置如图3-1所示。
图3-1 OP484引脚配置图
图3-2 OP484典型电路
2.面包板电路
按照图3-2搭建面包板电路，如图3-3。
图3-3 面包板电路
3.ADALM2000测试
面包板R3取值10kΩ，引脚1输出电压大约是引脚3信号电压的2倍。从ADALM2000测试的数据看，当引脚3输入信号为峰峰值为2.1v的正弦波时，输出引脚1信号为峰峰值4.1v的正弦波，基本符合要求。
当R1接1V的电压时，输入信号为峰峰值为2.1v的正弦波，输出信号为峰峰值4.1v的正弦波没有变，但输出信号的均值变为-1V，因此改变R1接入的电压可以改变输出电压的均值。
2.4 AD654典型应用
1.理论基础
AD654是一款电压-频率转换器，其功能框图如图4-1所示。
图4-1 AD654功能框图
图4-2 AD654典型电路
2.面包板电路
按照图4-2搭建面包板电路，如图4-3。
图4-3 面包板电路
3.ADALM2000测试
面包板R1为10kΩ和R2为10kΩ可调电阻，CT取值为1nf，VIN取值为0~1v，通过公式计算输出信号频率为10kHz。
VIN = 600mv f = 2.944kHz
VIN = 700mv f = 3.447kHz
保持VIN = 700mv不变，调节可调电阻，输出信号频率也相应发生变化，如下图频率分别为4.865kHz、6.602kHz。
4.实验总结
改变VIN 和调节可调电阻能够改变输出信号的频率，VIN增大输出信号的频率增大，可调电阻减小输出信号的频率增大，满足频率计算公式，实验符合预期。
2.5 AD8210典型应用
1.理论基础
AD8210是一款单电源差分放大器，适合于存在大共模电压的情况下，放大小差分电压。其功能框图如图5-1所示。
图5-1 AD8210功能框图
2.面包板电路
按照图5-1搭建面包板电路，如图5-2。
图5-2 面包板电路
3.ADALM2000测试
面包板REF1、REF2分别接Vcc和Gnd，当输入信号为0V时Vout输出大约为Vcc/2，即Vcc为5V，Vout输出为2.5V。
当输入信号为5V时，根据计算公式Vout为2.5V±0.1V，如下图所示。
Vout为2.5V±0.1V是由于电流方向变化导致输出信号电压的变化。
2.6 LTM8067典型应用
1.理论基础
LTM8067是一款输入电压3～40V隔离式μModule DC-DC转换器，其原理框图如图6-1所示。
图6-1 LTM8067原理框图
图6-2 LTM8067典型电路
2.面包板电路
按照图6-2搭建面包板电路，如图6-3。
图6-3 面包板电路
3.ADALM2000测试
输入电压为5V，输出电压为正，调节滑动变阻器改变输出电压如下图。
输入电压为5V，输出电压为负，调节滑动变阻器改变输出电压如下图。
调节可调电阻可改变输出电压，改变VOUT和VOUTN一端接地另一端输出也改变输出电压正负，验证了LTM8067隔离式μModule DC-DC转换器的功能，能够符合预期。
2.7 TMP01典型应用
1.理论基础
TMP01是一款低功耗可编程温度控制器，其功能框图如图7-1所示。
图7-1 TMP01功能框图
图7-2 TMP01典型电路
2.面包板电路
按照图7-2搭建面包板电路，如图7-3。
图7-3 面包板电路
3.ADALM2000测试
如果设备中的温度低于15°C或高于35°C，则OVER或UNDER输出分别变低并打开LED。当led点亮时两端的电压大约为2V，led熄灭时两端的电压大约为1.5V。
2.8 LT1054典型应用
1.理论基础
LT1054是一款单片的、双极型的、开关电容电压转换器和稳压器，它的应用包括：电压逆变器、电压稳压器、负电压倍增器和正电压倍增器，它的原理框图如图8-1所示。
图8-1 LT1054原理框图
LT1054的一种典型应用——双电源倍增器，电原理图如图8-2所示。
图8-2 双电源倍增器
2.面包板电路
按照图8-2搭建面包板电路，如图8-3。
图8-3 面包板电路
3.ADALM2000测试
VIN = 3.5V TO 15V
+VOUT ≈ 2VIN – (VL + 2VDIODE)
–VOUT ≈ –2VIN + (VL + 2VDIODE)
由以上公式可以求，当输入电压为5V，输出电压+VOUT ≈ 9.1V、–VOUT ≈ -9.1V能够满足实验要求。
如图，正通道的纹波在大约58mv，负通道的纹波在大约72mv，纹波在合理范围内。
2.9 AD592典型应用
1.理论基础
AD592是一款精密集成温度传感器，其典型应用电路如图9-1。
图9-1 AD592典型电路
2.面包板电路
按照图9-1搭建面包板电路，如图9-2。
图9-2 面包板电路
3.ADALM2000测试
为了调整电路，必须通过参考传感器测量温度，并调整R的值，使输出（VOUT）对应于1 mV/K。常温下输出电压大概在297.5mv，通过用电烙铁加热，输出电压大概在301.8mv，验证了AD592温度传感的功能。
