實驗23集成運放基本運算電路解讀

1、實驗2.3集成運放的基本運算電路解讀實驗2.3集成運放的基本運算電路解讀8/8實驗2.3集成運放的基本運算電路解讀模擬電子技術實驗實驗2.3集成運放的基本運算電路一、實驗目的1、進一步熟習THM-4模擬電路實驗箱面板布局。2、深入理解集成運下班作于線性區(qū)的條件與特色。3、掌握用集成運算放大器構成電壓跟從器、比率、乞降電路的特色及性能。4、學會上述電路的測試和分析方法。二、實驗原理因為集成電路運放平常都擁有極高的差模電壓增益，欲使其堅固工作于線性狀態(tài)下，必然加入深度負反應，不然它必然工作于非線性狀態(tài)。圖2.3.1(a)所示是在集成運放中引入了電壓負反應的電路，（b）則是其理想化后的閉環(huán)電壓傳輸特

2、色。所以可知，假定Af=2，輸入電壓Ui不高出-5V+5V的范圍,則運放將堅固工作于線性區(qū)A0B內,當Ui高出線性范圍時，集成運放將進入RfUo(V)ifAi110I-Ui5U-UoR1-50Ui(V)U+RI+Ui-10R=R1/RfB(a)引入電壓負反應集成運放電路(b)閉環(huán)電壓傳輸特色圖飽和狀態(tài)，輸出保持為最大值不變（其大小決定于電源電壓）。關于這一點，有時簡單忽略甚至誤會，認為在集成運放中加入負反應后，其輸出就會隨輸入而無量129模擬電子技術實驗增添，這是必然加以注意的。關于理想化了的運放，當它工作于線性狀態(tài)下時擁有兩個十分突出的特色。其一是“虛斷”，即I+=I-=0；其二是“虛短”，

3、即U+=U-（在反相輸入同相接地電路中因U+=0，故“虛短”又可引伸為“虛地”）。不論電路構造形式怎樣復雜，均可依據這兩個特色推導出輸出與輸入之間的函數(shù)關系。比方在圖2.3.1（a）中，由于I+=I-（I-=0），U-=0（虛地），故有U0RfUiR1這就是反相放大器的閉環(huán)電壓傳輸特色。此中RfAfR1稱為閉環(huán)電壓放大倍數(shù)。實質運轉與理想運放之間總存在必然的差別，故在實質使用中常采納一些舉措以減小它的偏差，提升其運算精度。常常采納的一個舉措是加入均衡電阻R，以保證明質運放的反相與同相輸入端對地的等效電阻相等，進而使其處于對稱與均衡工作狀態(tài)，減小由輸入偏置電流引入的偏差。其次是防自激，運放在使用

4、中有時會產生自激，此時即便Ui=0，也會產生必然的溝通輸出、使運放沒法正常工作。消余自激的方法是在電源端加接去耦電容或增設電源濾波電路，同時應盡可能減小線路、元件間的散布電容，關于擁有賠償引腳的集成運放器件，還可接入適合的賠償電容。三、實驗設施1、模擬電路實驗箱一套2、示波器一臺130模擬電子技術實驗3、數(shù)字萬用表一塊四、實驗任務及步驟本次實驗所采納的集成運放為uA741，它是一種單運放,本實驗采納12V電源。1、熟習THM-14模擬電路實驗箱的面板。2、電壓跟從器b1UoUib2RL5.1k圖2.3.2電壓跟從器按實驗電路圖2.3.2連線，加入不一樣樣的直流信號電壓Ui至正相輸入端，用數(shù)字電

5、壓表測出Uo(加負載和不加負載)，記入表2.3.1中。表Ui(V)-2-0.50+0.5+1LR=Uo(V)RL=5.1k3、反比較率放大器第一丈量所選的電阻值，此后按實驗電路圖2.3.3連線，加入不一樣樣的直流信100K100KRfRf10Kb110KbUi1R1UoR1Uob2Uib210KR10K圖反比較率放大器圖同比較率放大器131模擬電子技術實驗號電壓Ui至反相輸入端，用數(shù)字電壓表測出Ub1、Ub2和Uo，記入表中。表R=KRf=K1直流輸入電壓Ui(V)+0.2+0.40.6-0.2-0.4-0.6實測Ub1(V)實測Ub2(V)實測值（V）輸出電壓理論預計（V）Uo（V）偏差4、

6、同比較率放大器第一丈量所選的電阻值，此后按實驗電路圖連線，加入不一樣樣的直流信號電壓Ui至同相輸入端，用數(shù)字電壓表測出Ub1、Ub2和Uo，記入表2.3.3中。表R1=KRf=K直流輸入電壓Ui(V)+0.2+0.40.6-0.2-0.4-0.6實測Ub1(V)實測Ub2(V)實測值（V）輸出電壓理論預計（V）Uo（V）偏差5、反相加法器第一丈量所選的電阻值，此后按實驗電路圖連線，再按表給定的UA、UB值，丈量相應的輸出電壓Uo。10K10KRf表R=KR=KR=KUA12fR2UA(V)+0.20.3-0.5+0.610KbUB(V)+0.40.3+0.5-0.2UB1Uo(V)(實測)R1

7、UoU(V)(預計)ob2R10K132圖反相乞降放大器模擬電子技術實驗6、減法器（差動放大器）第一丈量所選的電阻值，此后按圖接線，再按表給定的UA、UB值，丈量相應的輸出電壓U。o10KRf表2.3.5R=KR=KR=K12f10KA+1+2-0.5-2UAU(V)b1UB(V)+0.5-1.8+0.5-2R1U(V)(實測)10KUooUo(V)(預計)UBb2R210K圖2.3.6減法器7、多級運算放大器第一丈量所選的電阻值，此后按實驗電路圖連線，再按表給定的UA、UB值，丈量相應的輸出電壓U01和U02。10K10K10KRf1Rf2UAR210Kb110KUBb1R1b2U01UCR

8、31332U02b模擬電子技術實驗表2.3.6R1=KR2=KRf1=KR3KRf2=KUA(V)+1+4-2+0.8UB(V)+2+2-2-1.6U01(V)(實測)U01(V)(預計)U02V)(實測)U02V)(預計)五、報告要求134模擬電子技術實驗1、按理想運放推導出實驗電路中輸入與輸出的函數(shù)關系式，并依據選定的電路參數(shù)與給定的Ui計算出輸出量Uo，再與實測結果比較，說明產生偏差的原由。2、實測結果，在同一座標紙上繪出反相與同比較率放大器的電壓傳輸特色曲線。3、總結電壓跟從器的特色。六、注意事項1、用萬用表丈量電阻的阻值時，電阻不得帶電（關斷直流電壓電源），且至少應有一端從電路中止開（即不可以夠有回路）。2、運放12V電源電壓由模擬電路實驗箱供給。3、自己檢查運放利害。能夠有多種方法來進行，若按圖正確連結，檢查無誤后（無斷線）接通電源，必然會得出以下結果Vi=V+=V-=Vi,不然就能夠確立運放是壞的。4、A741集成運