实验五 集成运算放大器的基本应用.ppt

实验五集成运算放大器的基本应用实验五集成运算放大器的基本应用 模拟运算电路模拟运算电路 一、实验目的一、实验目的1、研究由集成运算放大器组成的比例、加法、减法和积分等基本运、研究由集成运算放大器组成的比例、加法、减法和积分等基本运算电路的功能。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。、了解运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题。二、实验原理二、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，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、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。加法、减法、积分、微分、对数等模拟运算电路。三、实验设备与器件三、实验设备与器件1、12V直流电源直流电源 2、函数信号发生器、函数信号发生器3、交流毫伏表、交流毫伏表 4、直流电压表、直流电压表5、集成运算放大器、集成运算放大器A7411 电阻器、电容器若干。电阻器、电容器若干。注意：实验前要看清运放组件各管脚的位置；切忌正、负电源极性注意：实验前要看清运放组件各管脚的位置；切忌正、负电源极性 接反和输出端短路接反和输出端短路;接线过程中，要在断电状况下进行；否接线过程中，要在断电状况下进行；否 则将会损坏集成块。则将会损坏集成块。四、实验内容四、实验内容 1、反相比例运算电路、反相比例运算电路 1)按图按图51连接实验电路，接通连接实验电路，接通12V电源，输入端对地短路，进行调零和消振电源，输入端对地短路，进行调零和消振 2)输入输入f100Hz，Ui0.5V（先将信号源先将信号源20dB衰减按钮压下，然后直接用毫伏表衰减按钮压下，然后直接用毫伏表测信号源输出端，当调节输出约测信号源输出端，当调节输出约0.5V，再接入实验板，接入后再复测检查一次，再接入实验板，接入后再复测检查一次）的的正弦交流信号，测量相应的正弦交流信号，测量相应的UO，并用示波器观察，并用示波器观察uO和和ui的相位关系，记入表的相位关系，记入表5-1。表表5-15-1U Ui i0.5V0.5V，f f100Hz100Hz计计算算值值实测值实测值A AV Vu uO O波形波形u ui i波形波形U U0 0（V V）U Ui i（V V）图图51 反相比例运算电路反相比例运算电路 图图5-3 同相比例运算电路同相比例运算电路 2、同相比例运算电路、同相比例运算电路 按图按图53连接实验电路。实验步骤同内容连接实验电路。实验步骤同内容1，将结果记入表，将结果记入表52。实际上就是将原来实际上就是将原来R1接接UI、R2 接地互换；变成接地互换；变成R1接地、接地、R2接接UI。表表5 52 2U Ui i0.5V0.5Vf f100Hz100Hz计计算算值值实测值实测值A AV Vu uO O波形波形u ui i波形波形U UO O(V)(V)U Ui i（V V）图图51 反相比例运算电路反相比例运算电路图图5-3 同相比例运算电路同相比例运算电路3、反相加法运算电路反相加法运算电路 1)按图按图52连接实验电路。调零和消振。连接实验电路。调零和消振。2)输入信号采用直流信号，图输入信号采用直流信号，图56所示电路为简易直流信号源，实验时要所示电路为简易直流信号源，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测量输入电压Ui1、Ui2及输出电压及输出电压UO，记入表，记入表53。（Ui1、Ui2 尽量取整数）尽量取整数）注意：注意：Ui1Ui20.5V，以确保集成运放工作在线性区。，以确保集成运放工作在线性区。表表5-35-3U Ui1i1(V)(V)U Ui2i2(V)(V)U UO O(V)(V)图图56 简易可调直流信号源简易可调直流信号源 图图51 反相比例运算电路反相比例运算电路 图图52 反相加法运算电路反相加法运算电路4、减法运算电路、减法运算电路1)按图按图54连接实验电路。连接实验电路。（将图（将图52改为图改为图54）进行调零和消振。进行调零和消振。2)采用直流输入信号，实验步骤同内容采用直流输入信号，实验步骤同内容3，记入表，记入表54。注意：注意：1、Ui1Ui20.5V，以确保集成运放工作在线性区。，以确保集成运放工作在线性区。2、Ui1、Ui2 尽量取整数，以便于检查。尽量取整数，以便于检查。表表5 54 4U Ui1i1(V)(V)U Ui2i2(V)(V)U UO O(V)(V)图图52 反相加法运算电路反相加法运算电路 图图54 减法运算电路图减法运算电路图