模擬電路 實驗四-運放應(yīng)用

基礎(chǔ)電子線路實驗（四）集成運放基本應(yīng)用——比例運算電路2023/2/51一、實驗?zāi)康牧私膺\算放大器的特點及使用方法理解虛短、虛斷的概念掌握用集成運放構(gòu)成運算電路的方法2023/2/52集成運放應(yīng)用二、實驗儀器模擬實驗箱數(shù)字萬用表2023/2/53集成運放應(yīng)用三、實驗原理1、理想運放的特性Vi1Vi2Vo(1)開環(huán)電壓放大倍數(shù)無窮大，即Avo=∞(2)輸入阻抗無窮大，即Ri=∞(3)輸出阻抗為0，即Ro=02023/2/54集成運放應(yīng)用Vi1Vi2Vo2、虛短、虛斷的概念(1)虛短由于Avo=∞Vo又Avo=Vi2—Vi1而Vo為有限值，則Vi2—Vi1=0Vi2=Vi1(2)虛斷由于Ri=∞而Vi為有限值，則Id=0看起來好象運放將Vi1、Vi2短路，故稱虛短?？雌饋碛趾孟笫荲i1、Vi2在運放處斷開了，故稱虛斷。Vi即Ri=Id=∞注：Id為運放輸入端電流。2023/2/55集成運放應(yīng)用3、運放的兩個工作區(qū)Vi1Vi2Vo在線性工作區(qū)內(nèi)，運放滿足虛短和虛斷。（1）線性工作區(qū)在非線性工作區(qū)內(nèi)，運放不滿足虛短和虛斷。（1）非線性工作區(qū)（飽和區(qū)）當(dāng)Vi2>Vi1時，Vo=Vmax當(dāng)Vi2<Vi1時，Vo=Vmax

注：Vmax為運放的飽和輸出電壓2023/2/56集成運放應(yīng)用4、反相比例運算電路電路圖公式推導(dǎo)V1=V2=0Vi—V1R1=V1—VoRf=10ViVo10kR1R210kR3100kRL5.1kRf100kV1V2ViVo=RfR1Vi2023/2/57集成運放應(yīng)用5、同相比例運算電路電路圖Vo10kR1R210kR3100kRL5.1kRf100kV1V2Vi公式推導(dǎo)V1=V2ViR2+R3=V2R3V2=R3ViR2+R3V1=R1VoR1+RfVoR1+Rf=R1V12023/2/58集成運放應(yīng)用5、同相比例運算電路電路圖Vo10kR1R210kR3100kRL5.1kRf100kV1V2ViR3ViR2+R3R1VoR1+Rf=又R3=Rf，R1=R2，則=10ViVo=R3R1Vi公式推導(dǎo)2023/2/59集成運放應(yīng)用6、加法電路電路圖公式推導(dǎo)Vo10kR2R110kR35kRL5.1kRf100kV1V2Vi1Vi2V1=V2=0Vi1R1V1Vi2R2V1+=V1RfVoVo=RfR1(Vi1+RfR2Vi2)因R1=R2，則RfVo=（Vi1+Vi2)R1=10(Vi1+Vi2)2023/2/510集成運放應(yīng)用7、減法電路電路圖公式推導(dǎo)Vo10kR1R210kR3100kRL5.1kRf100kV1V2Vi2Vi1又V1=V2，則有Vi1R1V1V1RfVo=Vi1Rf+VoR1V1=R1+RfVi2R2V2V2R3=R3Vi2V2=R2+R32023/2/511集成運放應(yīng)用7、減法電路電路圖Vo10kR1R210kR3100kRL5.1kRf100kV1V2Vi2Vi1而R1=R2，Rf=R3，則有Vi1Rf+VoR1R1+RfR3Vi2=R2+R3Vi1Rf+VoR1=R3Vi2Vo=R3R1Vi2RfR1Vi1=10(Vi2Vi1)公式推導(dǎo)2023/2/512集成運放應(yīng)用四、實驗內(nèi)容反相比例運算電路同相比例運算電路加法電路減法電路2023/2/513集成運放應(yīng)用五、注意事項特別注意+12V電源不能接反輸入要用直流信號源，而不是直流穩(wěn)壓源測量電壓一律用萬用表直流電壓檔記錄結(jié)果時要注意記錄電壓的正負(fù)2023/2/514集成運放應(yīng)用2023/2/5