用運算放大器組成萬用表的設(shè)計-實驗報告

用運算放大器組成萬用表的設(shè)計一、實驗?zāi)康?、綜合利用所學(xué)知識，根據(jù)設(shè)計要求設(shè)計由運算放大器、二極管整流電路及電流表組成萬用表電路圖，搭出實際電路并組裝調(diào)試，提高實驗綜合能力與書實際動手能力。2、熟悉萬用表各常見功能的測試電路原理與方法。3、進一步體會運算放大器的應(yīng)用，了解其優(yōu)勢。二、萬用表工作原理萬用表的基本功能包括測量直流電壓與電流，交流電壓與電流，以及電阻測量。用電表測量電路參數(shù)時，，電表的接入應(yīng)不影響被測電路的工作狀態(tài)，這就要求電壓表內(nèi)阻為無窮大，電流表內(nèi)阻為零。但實際上，萬用表表頭的可動線圈不可避免的有一定電阻，這將引起測量誤差。此外，交流表中的整流二極管的壓降和非線性特性也會產(chǎn)生誤差。在此實驗中，根據(jù)運算放大器“虛短”與“虛斷”的特點，使用運算放大器及相應(yīng)電路組成一個具有基本功能的萬用表，在很大程度上降低了上述誤差，提高測量精度。此外更能得到實現(xiàn)自動調(diào)整線性刻度的歐姆表。在此實驗中采用毫安表與運算放大器組成萬用表，其基本原理是將交流測量轉(zhuǎn)化為直流測量，將電壓測量轉(zhuǎn)化為電流測量，通過測量電流來實現(xiàn)萬用表的測量功能，故此實驗中最重要的是轉(zhuǎn)換各種電路，只需分析清楚各種轉(zhuǎn)換電路的作用及其工作原理就不難把握整個實驗。原理圖直流電流表直流電壓表三、實驗電路1、總電路圖2、直流電壓表3、直流電流表4、交流電壓表5、交流電流表6、歐姆表四、仿真數(shù)據(jù)1、直流電流表測量電壓絕對誤差相對誤差輸入電流4mA3.9994mA0.0006mA0.015%6mA5.9990mA0.0010mA0.014%8mA7.9996mA0.0004mA0.005%電阻R130V/60mA=0.5KΩR22.5KΩ電表選用量程0——60mA2、交流電流表測量電壓絕對誤差相對誤差輸入電流4.225mA0.225mA5.866%6.257mA0.257mA4.935%8.475mA0.475mA5.933%電阻R130V/60mA=0.5KΩR22.5KΩ電表選用量程0——60mA3、直流電壓表測量電壓絕對誤差相對誤差輸入電壓6V6.0025V0.0025V0.042%8V8.0015V0.0015V0.019%10V10.003V0.003V0.03%電阻R130V/60mA=0.5KΩ電表選用量程0—60mA4、交流電壓表測量電壓絕對誤差相對誤差輸入電壓65.040V0.599V9.98%87.2015V0.7985V9.98%109.0020V0.9980V9.98%電阻R130V/60mA=0.5KΩ電表選用量程0——60mA5、歐姆表測量電壓絕對誤差相對誤差輸入電阻600Ω601.8Ω1.8Ω0.31%9KΩ9.02KΩ0.02KΩ0.22%80KΩ80.35KΩ0.35KΩ0.44%電阻R11KΩR22.9KΩ電表選用量程0—1mA、五、心得體會第一次做課程設(shè)計，一開始看到題目十分迷茫，通過查找資料，認(rèn)真學(xué)習(xí)，思路逐漸清晰。每一步都走得略顯艱難，但都能通過不懈的努力克服。做一次課程設(shè)計，能夠感受到平時的學(xué)習(xí)中還存在許多不足，還需要通過實踐解決理論學(xué)習(xí)中的難題。雖然只做了一些仿真，沒有實際使用元器件進行研究，但設(shè)計的過程也是一種鍛煉的方式。通過這次設(shè)計，我懂得了學(xué)習(xí)的重要性，了解到理論知識與實踐相結(jié)合的重要意義，學(xué)會了堅持、耐心和努力，這將為自己今后的學(xué)習(xí)和工作鋪展了道路。另外，課堂上也有部