17.双电源T形网络反相放大器
设计一个反相比例运算电路,要求比例系数为-100,输入电阻为50kΩ
图1 T形网络反相比例运算电路
实验步骤
1.按照图1,在LTspice界面上搭建电路。
2. 输入信号电压设为1kHz正弦交流信号,调整合适的输入电压大小,调节微调电阻,用示波器测量并记录输出电压,使之满足设计要求。
如图,下图是输入信号电压设为1kHz正弦交流信号,调整合适的输入电压大小,调节微调电阻后的输出波形:
3. 测量该电路的比例系数和输入电阻,并与理论值比较。
如上图,当该电路的输入电压为10mV时,输出电压为-0.9808V,比例系数约为-98,与理论值相差不大
输入电阻R1=50kΩ,与理论值相同
19.单电源集成运放交流耦合两级放大电路
理论基础
设计一个单电源供电的两级同相交流放大器,总电压增益为40dB。
设计参考:供电电路如图1所示。放大电路如图2所示。
图1
图2
实验步骤
1.按照图1,在LTspice界面上搭接电路,进行电压测试并记录。
2.按照图2,在LTspice界面上搭接电路,并与图1电路相连,测试电源电压分压值和输出直流电压并记录。
3. 在放大器的输入端加入频率为1kHz,有效值合适的正弦电压信号,用示波器观察输出波形。
4.调节输入信号幅度,在放大器的输出波形基本不失真情况下(用示波器观察),用示波器分别测量放大器的输入电压vi和输出电压vo,求出Av,使之满足设计要求。
1.如图为按照图一搭接的电路图及其电压测试:
2.如图为按照图二搭接后与图一相连的电路图以及电源电压分压值和输出直流电压的测量结果:
3.如图为在放大器的输入端加入频率为1kHz,有效值合适的正弦电压信号后的输出波形:
4.如图为调节输入信号幅度为10mV,在放大器的输出波形基本不失真情况下用示波器测量的vi和vo:Vi=10mV,Vo=1V,Av=20lg(Vo/Vi)dB=20lg100dB=40dB,满足设计要求
22.三角波-正弦波变换器
图2
实验步骤
1. 按照图2,在LTspice界面上搭建电路。
2. 按照图2接入电源电压。
3.信号源设为频率1kHz,幅值2.5V(视调整决定)的三角波,通过可调电阻R10,保证输入给Q1基极一个合适的交流电流;双电源电压通过可调电阻R9,保证输入给Q1基极一个合适的直流电流。
4.在输出端,通过示波器观察输出波形。适当调整R9和R10,使输出波形失真最小。
5.记录输出波形,测量输出波形的失真度。
如图,下图为在适当调整R9和R10后的输出波形:
下图为输出波形的失真度:2.377998%
心得体会:
在中等题的做题过程中,我不仅见识到了更加复杂的电路模型,同时对LTspice的功能(指令等)有了进一步的了解与运用,虽然我以一个新手的身份参加比赛没能做太多的题,但是后续我也会对LTspice继续保持学习热情,争取下一次参加赛事能更加得心应手。