集成運算放大電路的應(yīng)用設(shè)計

集成運算放大電路的應(yīng)用設(shè)計第1頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月實驗?zāi)康募由顚蛇\算放大器的工作原理和基本特性的理解。熟悉集成運算放大器在模擬運算方面的應(yīng)用。掌握集成運算電路的設(shè)計方法和調(diào)試技巧，學(xué)習(xí)電路故障的排除方法。第2頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月設(shè)計任務(wù)11．設(shè)計題一用集成運算放大器設(shè)計一電路,實現(xiàn)vo=3vi1-2vi2（vi1、2vi2是交流信號）的運算功能。指標(biāo)要求:

Rif≥100kΩ。第3頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月設(shè)計任務(wù)22．設(shè)計題二：用集成運算放大器設(shè)計一交流放大電路。在負載RL=2kΩ的條件下，滿足以下指標(biāo)要求：（1）Av=1000；（2）輸入電阻Ri≥20KΩ；（3）工作頻率50Hz～10kHz。第4頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月電路方案設(shè)計1、閱讀LM324或741的技術(shù)資料，熟悉其基本應(yīng)用電路；2、確定使用多少級放大電路及其放大類型，繪制原理框圖。3、單元電路設(shè)計，參數(shù)計算和元件選擇。先設(shè)計直流部分（包括偏置電路的設(shè)計），再設(shè)計交流部分（包括輸入電阻和反饋支路的設(shè)計等）。第5頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月實驗指南分析條件與需求靜態(tài)工作點測試整機動態(tài)功能測試確定電路形式與參數(shù)單級動態(tài)功能測試整機性能測試電路微調(diào)與電路確定第6頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月設(shè)計題一提示（1）由于輸入信號是交流信號，所以給運放集成電路的供電方式采用單、雙電源供電均可。當(dāng)采用單電源供電時，輸入、輸出端都必須加隔直電容，并注意直流偏置電路的設(shè)計；當(dāng)采用雙電源供電時，同相輸入端必須接阻值合適的電阻到地，以獲得運放同相輸入端和反相輸入端靜態(tài)平衡。單電源供電模式雙電源供電模式第7頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月設(shè)計題一提示（2）電路形式可采用單運放的差動輸入減法電路或雙運放的反相求和電路。（3）vi1和vi2是同頻同相的兩個輸入信號，可由分壓電路獲得。例如：分壓電路第8頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月第9頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月設(shè)計任務(wù)11．設(shè)計題一用集成運算放大器設(shè)計一電路,實現(xiàn)vo=3vi1-2vi2（vi1、2vi2是交流信號）的運算功能。指標(biāo)要求:

Rif≥100kΩ。第10頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月第11頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月Vi1

Vi2

理論Vopp

實測Vopp

第12頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月741的內(nèi)部管腳圖管腳排布1空載2反相輸入端3同相輸入端4-15V5空載6輸出7+15V

不要接反！

8空載連接：先用連線引出至接線孔，再插電阻。第13頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月輸入信號ui的獲得：交流信號從函數(shù)信號發(fā)生器獲得，注意函數(shù)信號發(fā)生器輸出的是峰峰值，為有效值的2.828倍，為幅值的2倍。直流信號分別從實驗箱左下部的兩個可調(diào)的直流信號源獲得。注意調(diào)節(jié)信號大小時要接上運放并反復(fù)調(diào)節(jié)至兩個信號均為要求的值，再測輸出信號。第14頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月第15頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月uA741在沒有元器件的位置插電阻接±15V直流電源IC座直流信號源第16頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月

第17頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月第18頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月電阻的測量測量電阻時,可用萬用表的歐姆檔進行測量

將萬用表的兩指針接在電阻兩端,直接讀取示數(shù).

若示數(shù)為00.00,并不斷跳到,即電阻阻值超過量程,應(yīng)選用更大量程測量第19頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月設(shè)計題二提示（1）該題對放大倍數(shù)的要求較高，由于反相輸入放大電路的放大倍數(shù)一般在0.1～100之間，同相輸入放大電路在1～100之間，為了達到放大倍數(shù)的要求，該電路至少由兩級放大電路組成。（2）在選擇集成運算放大器時，第一級是小信號放大，考慮滿足其頻帶寬度即可，第二級輸入信號幅度較大，除考慮其頻帶寬度外，還要考慮其轉(zhuǎn)換速率。第20頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月用信號發(fā)生器產(chǎn)生1000HZ,的正弦信號函數(shù)發(fā)生器的使用用信號發(fā)生器產(chǎn)生2V的正弦信號正弦信號輸出信號第21頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月第22頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月uiuo1uo2AU=UO2/UI第23頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月實驗內(nèi)容1.運放在靜態(tài)情況下，測出LM324VO、V+、V-

的直流電壓。

令Vi1=Vi2=0,即無交流輸入V-VOV+V+V-Vo或第24頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月第25頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月3.反相加法運算電路

反相加法運算電路設(shè)計要求

uo=-(2ui1+5ui2)反饋電阻Rf為100千歐其輸入輸出關(guān)系為:uo=(ui1Rf/R1+ui2Rf/R2)ui

——畫出相應(yīng)電路圖,標(biāo)注元件參數(shù)——輸入ui測量uo

完成－測量內(nèi)容表-2100kΩ第26頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月第27頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月反相加法運算電路測量內(nèi)容：ui1(V)0.5-1ui2(V)0.50.5u0(V)測量值u0(V)理論值表-2uo=-(2ui1+5ui2)第28頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月2.驗證運算關(guān)系：(Vo=3Vi1-2Vi2）Vi1

Vi2

理論Vopp

實測Vopp

輸入、輸出波形2Vpp

1Vpp

1Vpp2Vpp兩輸入信號對調(diào)第29頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月２、研究變化關(guān)系

把減法電路變成比例放大電路，（把其中一個輸入端接地）。輸入端接地１．電源關(guān)系２．頻率關(guān)系３．負載關(guān)系Vcc

VoppfVoppRL

Vopp61K300910K1K1250K∞第30頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月調(diào)節(jié)方法１．改變電源電壓為6V（9V、12V），逐漸增大輸入電壓，使輸出電壓波形出現(xiàn)最大不失真。２．改變輸入信號頻率為1K(10K、50K)，逐漸增大輸入電壓，使輸出電壓波形為鋸齒波，然后減小輸入電壓，使輸出電壓波形為最