電路實驗集成運算放大器線性應(yīng)用

電路實驗集成運算放大器線性應(yīng)用第一頁，共十二頁，2022年，8月28日一．實驗?zāi)康?/p>

１．深刻理解集成放大器工作在線性工作區(qū)時，遵循的兩條基本原則——虛短、虛斷。２．熟悉集成運算放大器的線性應(yīng)用。３．掌握比例運算、加法、減法、積分運算等電路。第二頁，共十二頁，2022年，8月28日二．實驗原理１．集成運算放大器是一種高電壓放大倍數(shù)的多級直耦放大電路，在深度負反饋條件下，集成運放工作在線性工作區(qū)，它遵循兩條基本原則：

1）虛短：Ui=U－－U+≈0

2）虛斷：IN≈IP≈0(非線性區(qū)也成立）

用途：廣泛應(yīng)用于各種信號的運算、處理、測量以及信號的產(chǎn)生、變換等電路中。第三頁，共十二頁，2022年，8月28日１）比例運算電路比例運算電路有反相輸入和同相輸入兩種。(a)反相輸入比例放大器，如圖：閉環(huán)電壓放大倍數(shù)為其中：Ｒ１為輸入回路電阻Ｒf為反饋電阻Ｒp為直流平衡電阻

ＲＬ為負載電阻uiuo２．基本運算電路反相比例運算電路

該電路屬于電壓并聯(lián)負反饋類型，運放的反相端具有虛地特性。第四頁，共十二頁，2022年，8月28日反相輸入比例運算放大器的電壓傳輸特性如圖所示集成運放的最大輸出電壓幅度為UOM（一般比電源電壓VCC小1~2V），因此不失真放大時，輸入信號的最大幅度為：第五頁，共十二頁，2022年，8月28日(b)同相輸入比例放大器及電壓跟隨器，如圖：同相輸入比例放大器電壓跟隨器

若Rf=0,R1=∞,則Auf

=1

電壓串聯(lián)負反饋電路第六頁，共十二頁，2022年，8月28日２）加減運算電路a）加法運算電路，如圖：

輸出電壓若R1=R2=R3=Rf，則U0=-(Ui1+Ui2+Ui3)反相加法器b）減法運算電路，如圖：輸出電壓當(dāng)R1=R2=R3=Rf時，

減法運算電路

U0=Ui2-Ui1第七頁，共十二頁，2022年，8月28日３）積分運算電路，如圖：輸出電壓

（a）積分器基本電路（b）積分器實際電路為何實際電路中，在電容Ｃ兩端并一電阻？思考：

iic第八頁，共十二頁，2022年，8月28日三．實驗內(nèi)容１．反相輸入比例運算電路1）按圖示電路接線，標出op07引腳，運放電源電壓為±12V，R1=10K，Rf=100K，Rp=R1//Rf，輸入直流信號Ui，測出輸出電壓Uo及反相端電位UN，測量結(jié)果填入表（根據(jù)表可繪出電壓傳輸特性）2）觀察電壓傳輸特性輸入信號加f=1KHz，Ui=2V（有效值）的正弦交流電壓，用示波器觀察電壓傳輸特性，CH1接ui、CH2接uo，且測出電壓傳輸特性轉(zhuǎn)折點的坐標值，記錄特性曲線及數(shù)據(jù)，計算出線性工作區(qū)直線的斜率。uiuo+12V-12V10K100K100K//10K第九頁，共十二頁，2022年，8月28日５．積分器按圖（b）示電路接線，取R=10KΩ，C=0.1μF，Rf=1MΩ，Rp=10KΩ。1）輸入加方波信號ui，頻率f=500Hz，峰值Up-p=2V，用示波器觀察且記錄輸入波形ui，輸出波形uo，測出輸出波形的峰峰值Uopp，且與理論值相比較。()2)(選做）輸入加正弦信號，頻率f=500Hz，峰值Uim=1V，用示波器觀察且記錄輸入波形ui，輸出波形uo，指出ui與uo的相位關(guān)系，且測出輸出波形的峰值Uom，與理論值相比較。第十頁，共十二頁，2022年，8月28日３．加法器設(shè)計且接好一加法器，實現(xiàn)uo=–10(ui1+ui2)，加直流輸入信號Ui1、U