上限频率fH (KHz) 30.30 （C）实验结果分析：
t(μs) 4.40 相位差 T(μs) 33.00 Φ=t/T×360 o 48°输入电压为0.2V，取输出电压为0.2*21/√2=2.97V左右时作为失真的临界值。 增益带宽积为0.7~1.6MHz，实验值G.BW=(21/√2)*0.030MHz=0.45MHZ，与理论值有差距，可能的原因是实际放大电路的放大倍数不是21，或者是输入电压的取值不当。当频率达到上限频率时，输入输出信号的相位差也发生了变化，这是由于当达到上限频率运放中的阻抗元件滤除了部分高次谐波。
（2）输入信号改为占空比为50%的双极性方波信号，调整信号频率和幅度，直至输出波形正好变成三角波，记录该点输出电压和频率值，根据转换速率的定义对此进行计算和分析（这是较常用的测量转换速率的方法）。 （a）实验数据获取：
当输入的双极性方波信号的频率为12.9KHZ，电压值为 1VPP时，输出波形刚好是三角波，此时的输入输出波形如下：
（b）实验数据处理：
由上图将数据整理如下：
频率 12.9kHz 输入信号UiPP 1 V 输出信号UOPP 17.4V dUO/dt 0.445 （c）实验结果分析： 由于输出信号近似为三角波，所以dUO/dt的计算就近似用电压差值处以半周期（38.4μs）的时间。理论值为0.25-0.5V/μS，计算结果为0.445μS，在理论的范围内，符合理论值。
（3） 将输入正弦交流信号频率调到前面测得的fH，逐步增加输入信号幅度，观察输出波形，直到输出波形开始变形（看起来不象正弦波了），记录该点的输入、输出电压值，根据转换速率的定义对此进行计算和分析，并和手册上的转换速率值进行比较。 （a）实验数据获取：
当输入的频率为30.44KHZ的正弦信号时，逐渐增加信号幅度，当峰峰值为1.1V时，输出的波形开始变形，此时的输入输出波形如下：
（b）实验数据处理：
由上图将数据整理如下： 频率 30.3kHz 输入信号UiPP 1 .1 V 输出信号UOPP 6.84V dUO/dt 0.409 （c）实验结果分析： 由于输出信号近似为三角波，所以dUO/dt的计算就近似用电压差值处以半
周期（16.6μs）的时间。理论值为0.25-0.5V/μS，计算结果为0.409μS，在理论的范围内，符合理论。
（4）RF改为10 kΩ，自己计算RP的阻值，重复内容二（1）（2）。列表比较前后两组数据
的差别，从反相比例放大器增益计算、增益带宽积等角度对之进行分析。并总结在高频应用中该如何综合考虑增益带宽积和转换速率对电路性能的影响。
[1] 重复（1）： 保持Vi＝0.2V不变，改变输入信号的频率，在输出不失真的情况下，
测出上限频率fH并记录此时的输入输出波形，测量两者的相位差，并做简单分析。
（a） 上限频率的测量
逐渐增加输入信号的频率，当输入信号频率为415KHZ时，达到上限频率，波形如下如：
（b）实验数据整理
RF取值 （kΩ） 10 100 （c）实验结果分析：
RF=10kΩ,理论放大倍数降为2，由于增益带宽积为一定值，故增益倍数下降
上限频率fH (KHz) 414.9 30.30 t(μs) 0.48 4.40 相位差 T(μs) 2.41 33.00 Φ=t/T×360 o 71.7° 48°会使上限频率增大，本实验测量值414.9KHA，相比RF=10Kω的上限频率30.3KHZ,明显增大，符合理论分析；相位差也发生较大变化，运放对于输出电压的相位影响会越来越大。
[2] 重复（2）： （a）实验数据获取：
当输入的双极性方波信号的频率为130KHZ，电压值为 1VPP时，输出波形刚好是三
角波，此时的输入输出波形如下:
（b）实验数据处理
频率 130KHz 输入信号ViPP 1 V 输出信号VOPP 1.64V dUO/dt 0.428
（c）实验结果分析：
由于输出信号近似为三角波，所以dUO/dt的计算就近似用电压差值处以半周期的时间。理论值为0.25-0.5V/μS，但测量值为0.428，在理论的变化范围内，实验值合理。
[3] 总结在高频应用中该如何综合考虑增益带宽积和转换速率对电路性能的影响： 在一定的转换速率下，频率越高，对输出信号的影响越明显，在高频输入信号的情况下输出信号会严重失真。
在高频下应该选用增益带宽积更高的运放，以防止由于高频带来的信号失真。
3. 内容三：
设计电路满足以下加法运算关系（预习时设计好电路图，并用Multisim 软件仿真) ：
Uo=-2Ui1+3Ui2
Ui1接入方波信号，方波信号从示波器的校准信号获取（模拟示波器Ui1为1KHz、1V（峰峰值）的方波信号，数字示波器Ui1为1KHz、5V（峰峰值）的方波信号），Ui2接入5kHz，0.1V（峰峰值）的正弦信号，用示波器观察输出电压Uo的波形，画出波形图并与理论值比较。实验中如波形不稳定，可微调Ui2的频率。 （1）加法运算电路设计 （a）仿真原理图
（b）参数选择计算
本次实验值使用了一个运放，利用运放同向端与反相端实现减法。对于反相端输入的信号，其单独作用时，电路结构为一反相输入比例运算电路，由UO=-RF/R1*Ui，根据题目给出的系数，可取RF(即为图中的R4)值为200 kΩ;对于反相端输入的信号，其单独作用时，电路结构为一同相输入比例运算电路，许多电路用分压器对Ui进行分压后输到反相端，此处由公式知，不必对Ui进行分压，选取一个合适的阻值作为平衡电阻即可，取R3=200 Kω. （c）仿真结果
（d）实验结果分析：
本实验电路实际上为一个加法电路，运用两个运放实现，由于正弦波的频率为5kHz，方波输出电压为1kHz在一个方波周期内应该出现五个周期的正弦波形，从实验所得波形可知波形正确，由于方波被反相放大，从图像上也可读得输出波形的相位与输入的方波相位相差180°，与理论相符。
四、实验体会： 本次实验，由于实验室的设备大部分都更新了，新的设备不仅使实验的操作更加数字化，实验的数据更加准确，最欣喜的一点使新的数字示波器能够将波形图截屏自动存到U盘中，准确又方便地保存实验结果。
本次实验电路比较简单，搭界起来非常容易。但是前期由于不知我们整个班的运放都有问题，前期测试的时候由于实验结果不对我检查了电路很久，所以耽误了很多时间。对实验的结果的理论预测也是非常重要的，进过理论预测，我们可以在做实验时有所参照，并比对数据的合理性。在搭试电路时，需要耐心和仔细，按照层次依次搭试，在测试电路时最好是先搭好电路再接上电源以防烧片。在电路出现问题，按照一定的次序排查问题：电路连线，共地与否，电源电压，实验仪器；一般经过这四步就可排除问题。
东南大学模电实验报告-实验一-运算放大器的基本应用 - 图文
