實驗七運算放大電路基本應用

1、實驗七 運算放大電路基本應用一、實驗目的1、研究由集成運算放大電路組成的比例、加法、減法和積分等基本運算電路的功能。2、了解運算放大電路在實際應用時應考慮的一些問題。二、實驗原理1、理想運算放大電路特性圖6.1 反相比例運算電路在大多數(shù)情況下，將運放視為理想運放，就是將運放的各項技術(shù)指標理想化，滿足下列條件的運算放大電路稱為理想運放。開環(huán)電壓增益 Aud=輸入阻抗 ri=輸出阻抗 ro=0帶寬 fBW=失調(diào)與漂移均為零等。2、理想運放在線性應用時的兩個重要特性（1）輸出電壓UO與輸入電壓之間滿足關系式UOAud（U+U）由于Aud=，而UO為有限值，因此，U+U0。即U+U，稱為“虛短”。（2

2、）由于ri=，故流進運放兩個輸入端的電流可視為零，即IIB0，稱為“虛斷”。這說明運放對其前級吸取電流極小。上述兩個特性是分析理想運放應用電路的基本原則，可簡化運放電路的計算。3、基本運算電路（1）反相比例運算電路電路如圖6.1所示。對于理想運放，該電路的輸出電壓與輸入電壓之間的關系為為了減小輸入級偏置電流引起的運算誤差，在同相輸入端應接入平衡電阻R2R1/ RF。圖6.2 反相加法運算電路（2）反相加法電路電路如圖6.2所示，輸出電壓與輸入電壓之間的關系為（要求）（3）同相比例運算電路圖6.3(a)是同相比例運算電路，它的輸出電壓與輸入電壓之間的關系為（要求）當R1時，UOUi，即得到如圖6

3、.3(b)所示的電壓跟隨器。圖中R2RF，用以減小漂移和起保護作用。一般RF取10k，RF太小起不到保護作用，太大則影響跟隨性。(a)同相比例運算電路圖6.3 同相比例運算電路(b)電壓跟隨器三、實驗條件1、12V直流電源2、函數(shù)信號發(fā)生器3、交流毫伏表4、直流電壓表5、集成運算放大電路A741×1，電阻器、電容器若干四、實驗內(nèi)容1、反相比例運算電路2、同相比例運算電路3、反相加法運算電路五、實驗步驟實驗前要看清運放組件各管腳的位置，切忌將正、負電源極性接反和將輸出端短路，否則將會損壞集成運算放大器。1、反相比例運算電路（1）按圖6.1連接實驗電路，接通±12V電源，輸入端

4、對地短路，進行調(diào)零和消振。（2）輸入f100Hz，Ui0.5V的正弦交流信號，測量相應的UO，并用示波器觀察uO和ui的相位關系，記入表6.1。表6.1 反相比例運算電路測試（Ui0.5V，f100Hz）Ui（V）U0（V）ui波形uO波形AV實測值計算值2、同相比例運算電路（1）按圖6.3(a)連接實驗電路。實驗步驟同內(nèi)容1，將結(jié)果記入表6.2。（2）將圖6.3(a)中的R1斷開，得圖6.3(b)電路重復內(nèi)容（1）。表6.2 同相比例運算電路測試（Ui0.5V，f100Hz）Ui（V）UO(V)ui波形uO波形AV實測值計算值3、反相加法運算電路（1）按圖6.2連接實驗電路，調(diào)零和消振。圖6.6 簡易可調(diào)直流信號源（2）輸入信號采用直流信號，如圖6.6所示電路為簡易直流信號源，由實驗者自行完成。實驗時要注意選擇合適的直流信號幅度以確保集成運放工作在線性區(qū)