2022年2022年集成运算放大器的基本应用─模拟运算电路 .pdf

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1、1 实验题目:集成运算放大器的基本应用模拟运算电路实验时间：_2016年 11月 14 号_ 班级：_14物本 2 班_学号:_2014294222_ 姓名：_梁国烈 _一、实验预习1、实验目的（1）熟悉集成运放的正确使用方法。（2）研究由集成运算放大器组成的比例、加法、减法等基本运算电路的功能。2、实验原理及内容（简明扼要，主要是实验接线图）（一）实验原理（1）反相比例运算电路。反相比例运算电路原理如图38 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。UiR110K 32RF100K R29.1K

2、RW100K 15-12V4+12V67U0AuA741图 38 反相比例运算电路（2)同相比例运算电路。同相比例运算电路原理如图39(a)，它的输出电压与输入电压之间的关系为iii1FOU10U10100URRU名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 8 页 -2 iii1FOU11U)101001()URR(1U，R2R1/RF当 R1时，UOUi，即得到如图39(b)所示的电压跟随器。图中R2RF，用以减小漂移和起保护作用。一般RF取 10K，RF太小起不到保护作用，太大则影响跟随性。UiR110K 32RF100K R29.1K RW100K 15-12V4+12

3、V67U0AuA741Ui32RF10K R210K RW100K 15-12V4+12V67U0AuA741（a)同相比例运算电路 (b)电压跟随器图 3-9 同相比例运算电路（3)反相加法电路。反相加法电路原理如图310 所示，输出电压与输入电压之间的关系为：)10U-(10U)U10100U10100-()URRURR(Ui2i1i2i1i22Fi11FO其中 R3R1/R2/RFUi2R110K 32RF100K R36.2K RW100K 15-12V4+12V67U0AUi1R210K uA741图 310 反相加法运算电路（4)差动放大电路（减法器）差动放大电路原理如图3-11

4、所示，当 R1R2，R3RF时，有如下关系式名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 8 页 -3)U10(U)U(U10100)U(URRUi1i2i1i2i1i21FOUi1R110K 32RF100K R3100K RW100K 15-12V4+12V67U0AUi2R210K uA741图 311 减法运算电路（二）实验内容与步骤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)将A741芯片插入THM-3实验箱上 8P 圆针插座中，（芯片方向与圆针插座方向应一致）；按图 3-8 连接实验电路，接通12

5、V 电源，将信号输入端对地短接(即使Ui0)，调节调零电位器RW，用万用表的直流电压档测量芯片的6 脚输出端，使Uo0，完成运放调零。（2)断开信号输入接地端，调节 TFG6930A函数信号发生器，将输出 f 100Hz，ui0.5V峰峰值的正弦交流信号接到反相比例电路的输入端，用交流毫伏表测量出Ui和 UO，并用示波器观察 uO和 ui的相位关系，记入表3-17。2.同相比例运算电路（1)按图 39(a)连接实验电路，同样输入ui0.5V，f 100Hz 的交流信号，实验步骤同内容 1，将结果记入表318。3.反相加法运算电路名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 8

6、页 -4（1)按图 310 连接实验电路，先进行调零。（2)输入信号采用直流信号，图 3-12 所示电路为简易直流信号源Ui1、Ui2，实验时用万用表直流电压档测量输入电压Ui1、Ui2(且要求均大于零小于0.5V)及输出电压UO，记入表 320。+5V510 510 1K 1K 510 510-5VUi1Ui2图 3-12 简易可调直流信号源4减法运算电路（1)按图 311 连接实验电路，先进行调零。（2)采用直流输入信号（使用图 3-12 的直流信号源），实验步骤同内容3，将测量数据记入表 320。3、所用仪器设备模拟运算电路实验所需仪器设备见表3-16。表 3-16 实验仪器设备序号名称

7、型号规格数量1 模拟电路实验箱THM-3 1 2 函数信号发生器TFG6930A 1 3 双踪示波器V-252,20MHZ1 4 交流毫伏表DF2170C 1 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 8 页 -5 5 数字万用表VC9801A+1 4、预习思考题（1）复习教材中有关OTL放大电路部分内容，理解其工作原理。（2）利用仿真软件仿真本实验的实验内容。（3）电路中 C2和 R构成什么电路？有什么作用？二、实验原始记录（实验完成后必须要经过实验指导教师签名认可）画出实验所需要的各种记录表格表 3-17 反相比例运算电路的测量Ui（V）U0（V）ui波形uO波形Auu

8、i0tuo0t实测值计算值表 3-18 同相比例运算电路的测量Ui（V）U0（V）ui波形uO波形AVui0tuo0t实测值计算值名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页，共 8 页 -6 表 3-20 反相加法运算电路的测量Ui1(V)Ui2(V)实际值理论值表 320 减法运算电路的测试Ui1(V)Ui2(V)理论值实测值三、实验报告1、数据处理（数据表格、计算结果、误差、结果表达、曲线图等）表 3-17 反相比例运算电路的测量Ui（V）U0（V）ui波形uO波形Au0.51 4.92 ui0tuo0t实测值-9.61 计算值-10 表 3-18 同相比例运算电路的测量名师

9、资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页，共 8 页 -7 Ui（V）U0（V）ui波形uO波形AV0.516 5.48 ui0tuo0t实测值10.62 计算值11 表 3-20 反相加法运算电路的测量Ui1(V)0.15 0.20 0.40 0.20 Ui2(V)0.31 0.31 0.41 0.45 理论值-0.30-3.55-6.10-4.20 实测值-3.08-3.59-6.03-4.11 表 320 减法运算电路的测试Ui1(V)0.45 0.38 0.31 0.26 Ui2(V)0.39 0.43 0.29 0.24 理论值-0.56 0.35-0.30-0.24 实

10、测值-0.66 0.42-0.34-0.27 2、结论对实验内容1 和 2 波形，会发现U0 方向正好相反，正是同相和反相的差别，我在做实验6是，发现直流电源不通电源是会得到完全不同的输出波形，只有接通是得到正确波形，因为在不通时，电路已经变了。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 7 页，共 8 页 -8 3、讨论（1）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。（2）输入信号是先按实验所给的值调好信号源再加入运放端，另外做实验前先对运放调零，若失调电压对输出影响不大，可以不用调零。年月日名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 8 页，共 8 页 -