集成运算放大电路的应用设计.pptx

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1、实验目的加深对集成运算放大器的工作原理和基本特性的理解。熟悉集成运算放大器在模拟运算方面的应用。掌握集成运算电路的设计方法和调试技巧，学习电路故障的排除方法。第1页/共31页设计任务11设计题一 用集成运算放大器设计一电路,实现vo=3vi1-2vi2（vi1、2vi2是交流信号）的运算功能。指标要求:Rif100k。第2页/共31页设计任务22设计题二：用集成运算放大器设计一交流放大电路。在负载RL=2k的条件下，满足以下指标要求：（1）Av=1000；（2）输入电阻Ri20K；（3）工作频率50Hz10kHz。第3页/共31页电路方案设计1、阅读LM324或741的技术资料，熟悉其基本应用

2、电路；2、确定使用多少级放大电路及其放大类型，绘制原理框图。3、单元电路设计，参数计算和元件选择。先设计直流部分（包括偏置电路的设计），再设计交流部分（包括输入电阻和反馈支路的设计等）。第4页/共31页实验指南分析条件与需求分析条件与需求分析条件与需求分析条件与需求静态工作点测试静态工作点测试静态工作点测试静态工作点测试整机动态功能测试整机动态功能测试整机动态功能测试整机动态功能测试确定电路形式与参数确定电路形式与参数确定电路形式与参数确定电路形式与参数单级动态功能测试单级动态功能测试单级动态功能测试单级动态功能测试整机性能测试整机性能测试整机性能测试整机性能测试电路微调与电路确定电路微调与电

3、路确定电路微调与电路确定电路微调与电路确定第5页/共31页设计题一提示（1）由于输入信号是交流信号，所以给运放集成电路的供电方式采用单、双电源供电均可。当采用单电源供电时，输入、输出端都必须加隔直电容，并注意直流偏置电路的设计；当采用双电源供电时，同相输入端必须接阻值合适的电阻到地，以获得运放同相输入端和反相输入端静态平衡。单电源供电模式单电源供电模式双电源供电模式双电源供电模式第6页/共31页设计题一提示（2）电路形式可采用单运放的差动输入减法电路或双运放的反相求和电路。（3）vi1和vi2是同频同相的两个输入信号，可由分压电路获得。例如：分压电路分压电路第7页/共31页第8页/共31页设计

4、任务11设计题一 用集成运算放大器设计一电路,实现vo=3vi1-2vi2（vi1、2vi2是交流信号）的运算功能。指标要求:Rif100k。第9页/共31页第10页/共31页V Vi1i1 V Vi2i2 理论理论理论理论V Voppopp 实测实测实测实测V Voppopp 第11页/共31页741的内部管脚图管脚排布1 空载2 反相输入端3 同相输入端4 -15V5 空载6 输出7 +15V 不要接不要接反！反！8 空载连接：连接：先用连线引出至接线孔，再插电阻。先用连线引出至接线孔，再插电阻。第12页/共31页输入信号输入信号u ui i的获得的获得：交流交流信号信号从从函数信号发生器

5、函数信号发生器获得，注意函数信号发生器获得，注意函数信号发生器输出的是输出的是峰峰值峰峰值，为为有效值有效值的的2.8282.828倍倍，为为幅值幅值的的2 2倍倍。直流信号直流信号分别从实验箱左下部的两个可调的直流信号源分别从实验箱左下部的两个可调的直流信号源获得。注意调节信号大小时要接上运放并反复调节至两获得。注意调节信号大小时要接上运放并反复调节至两个信号均为要求的值，再测输出信号个信号均为要求的值，再测输出信号。第13页/共31页第14页/共31页uA741 在没有元器件的位置插电阻在没有元器件的位置插电阻接15V直流电源IC座直流信号源第15页/共31页 第16页/共31页第17页/

6、共31页电阻的测量电阻的测量测量电阻时测量电阻时,可用万用表的欧姆档可用万用表的欧姆档 进行测量进行测量 将万用表的两指针接在电阻两端将万用表的两指针接在电阻两端,直接读取示数直接读取示数.若示数为若示数为00.00,00.00,并不断跳到并不断跳到,即电阻阻值超过量即电阻阻值超过量程程,应选用更大量程测量应选用更大量程测量第18页/共31页设计题二提示（1）该题对放大倍数的要求较高，由于反相输入放大电路的放大倍数一般在0.1100之间，同相输入放大电路在1100之间，为了达到放大倍数的要求，该电路至少由两级放大电路组成。（2）在选择集成运算放大器时，第一级是小信号放大，考虑满足其频带宽度即可

7、，第二级输入信号幅度较大，除考虑其频带宽度外，还要考虑其转换速率。第19页/共31页用信号发生器用信号发生器产生产生1000HZ,1000HZ,的的正弦信号正弦信号函数发生器的使用函数发生器的使用用信号发生器用信号发生器产生产生2V2V的正弦的正弦信号信号正弦信号输出信号第20页/共31页第21页/共31页uiuiuo1uo1uo2uo2AU=UO2/UIAU=UO2/UI第22页/共31页实验内容1.运放在静态情况下，测出运放在静态情况下，测出LM324 VO、V+、V-的直流电压。的直流电压。令Vi1=Vi2=0,即无交流输入V-VOV+V+V+V-V-VoVo或第23页/共31页第24页

8、/共31页3.反相加法运算电路反相加法运算电路设计要求 u uo o=-(2=-(2u ui1i1+5+5u ui2)反馈电阻Rf为100千欧其输入输出关系为其输入输出关系为:uo=(ui1Rf/R1+ui2Rf/R2)ui 画出相应电路图画出相应电路图,标注元件参数标注元件参数输入输入ui测量测量uo 完成完成测量内容测量内容 表表-2100k第25页/共31页第26页/共31页反相加法运算电路测量内容反相加法运算电路测量内容：u ui1i1(V)(V)0.50.50.50.5-1-1-1-1u ui2i2(V)(V)0.50.50.50.50.50.50.50.5u u0 0(V)(V)测

9、量值测量值u u0 0(V)(V)理论值理论值表-2uo=-(2ui1+5ui2)第27页/共31页2.验证运算关系：(Vo=3Vi1-2Vi2）V Vi1i1 V Vi2i2 理论理论理论理论V Voppopp 实测实测实测实测V Voppopp 输入、输出波形输入、输出波形输入、输出波形输入、输出波形 2V2Vpppp 1V1Vpppp 1V1Vpppp2V2Vpppp两输入信号对调第28页/共31页、研究变化关系、研究变化关系 把减法电路变成比例放大电路，（把其中一个输入端接地）。把减法电路变成比例放大电路，（把其中一个输入端接地）。输入端接地输入端接地电源电源电源电源关关关关系系系系频

10、率频率频率频率关关关关系系系系负载负载负载负载关关关关系系系系V Vcc V Voppf fV VoppR RL V Vopp6 61K1K3003009 910K10K1K1K121250K50K 第29页/共31页调节方法调节方法改变电源电压为改变电源电压为6V（9V、12V），逐渐增大输入电压，使），逐渐增大输入电压，使输出电压波形出输出电压波形出现最大不失真。现最大不失真。改变输入信号频率为改变输入信号频率为1K(10K、50K)，逐渐增大输入电压，使输出电压波，逐渐增大输入电压，使输出电压波形为锯齿波，然后减小输入电压，使输出电压波形为形为锯齿波，然后减小输入电压，使输出电压波形为最大不失真正弦波最大不失真正弦波改变负载为改变负载为300(1K、)，逐渐增大输入电压，使输出电压波形出现，逐渐增大输入电压，使输出电压波形出现最大不最大不失真失真1.1.改变电源电压，改变电源电压，增大输出电压后的波形增大输出电压后的波形3.3.改变负载改变负载增大输出电压后的波形增大输出电压后的波形最大不失真正弦波.改变输入电压频率，改变输入电压频率，增大输出电压后的波形增大输出电压后的波形减小输入电压第30页/共31页感谢您的观看。第31页/共31页