集成运算放大器的基本应用（I） 模拟运算电路.ppt

集成运算放大器的基本应用(I) 模拟运算电路 ,一、实验目的1、掌握集成运算放大器组成的反向比例、同相求和、反相加法电路的特点、性能及基本运算电路的功能。2、了解运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题，并学会对上述的测试和分析的方法。二、实验原理集成运算放大器是一种具有高电压放大倍数的直接耦合多级放大电路。当外部接入不同的线性或非线性元器件组成输入和负反馈电路时，可以灵活地实现各种特定的函数关系。在线性应用方面，可组成比例、加法、减法、积分、微分、对数等模拟运算电路。,理想运算放大器特性在大多数情况下，将运放视为理想运放，就是将运放的各项技术指标理想化，满足下列条件的运算放大器称为理想运放。开环电压增益Aud= , 输入阻抗ri=输出阻抗ro=0 , 带宽 fBW=失调与漂移均为零等。理想运放在线性应用时的两个重要特性：（1）输出电压UO与输入电压之间满足关系式UOAud（U+U）由于Aud=，而UO为有限值，因此，U+U0。即U+U，称为“虚短”。（2）由于ri=，故流进运放两个输入端的电流可视为零，即IiB0，称为“虚断”。这说明运放对其前级吸取电流极小。上述两个特性是分析理想运放应用电路的基本原则，可简化运放电路的计算。,1 基本运算电路1) 反相比例运算电路 电路如图1所示。对于理想运放， 该电路的输出电压与输入电压之间的关系为: 为了减小输入级偏置电流引起的运算误差，在同相输入端应接入平衡电阻R2R1 / RF。,2)反相加法电路 电路如图2所示，输出电压与输入电压之间的关系为:,3) 同相比例运算电路 图3是同相比例运算电路，它的输出电压与输入电压之间的关系为:,三 实验内容 实验前要看清运放组件各管脚的位置；切忌正、负电源极性接反和输出端短路，否则将会损坏集成块。1、反相比例运算电路1) 按图1连接实验电路，接通12V电源，输入端对地短路，进行调零和消振。 2) 输入f100Hz，Ui0.1V的正弦交流信号，用交流毫伏表测量相应的UO，并用示波器观察uO和ui的相位关系，记入表1。,表1Ui0.5V，f100Hz,2、同相比例运算电路按图2连接实验电路。实验步骤同内容1，将结果记入表2。表2 Ui0.5Vf100Hz,3、 反相加法运算电路按图3连接实验电路。调零和消振。输入信号采用直流信号，直接使用THM-4实验箱上的两组可调+5V和-5V的直流电压做为输入信号Ui1、Ui2，实验时要注意选择合适的直流信号幅度以确保集成运放工作在线性区。用直流电压表测量输入电压Ui1、Ui2及输出电压UO，记入表3。表3,五、实验总结加深理解运算放大器电路的基本性质和特点。通过对同相比例、反相比例、反相加法电路的测量，进一步理解它们的运算关系。通过分析实验数据初步掌握误差的性质和产生误差的主要原因。,