实验八 集成运算放大电路的应用
集成运算放大器的应用实验报告
一、实验目的1. 了解集成运算放大器的基本特性和工作原理。
2. 掌握集成运算放大器的基本应用电路的设计与调试方法。
3. 熟悉集成运算放大器在实际电路中的应用，提高电子电路设计能力。
二、实验原理集成运算放大器（Op-Amp）是一种高增益、低输入阻抗、高输入电阻、低输出阻抗的直接耦合放大器。
它广泛应用于各种模拟信号处理和产生电路中。
本实验主要研究集成运算放大器的基本应用电路，包括反相比例放大电路、同相比例放大电路、加法运算电路、减法运算电路等。
三、实验仪器与设备1. 集成运算放大器：TL0822. 直流稳压电源：±15V3. 数字万用表4. 示波器5. 面包板6. 连接线7. 电阻、电容等元件四、实验内容1. 反相比例放大电路（1）电路连接：将集成运算放大器TL082的输入端分别连接到输入电阻R1和地，输出端连接到负载电阻R2，反馈电阻Rf与R1并联后连接到反相输入端。
（2）电路调试：将输入电压信号输入到电路中，使用示波器观察输出电压波形，调整R1和Rf的值，使输出电压与输入电压成反相关系。
（3）实验结果：当R1和Rf的值分别为1kΩ和10kΩ时，输出电压与输入电压成反相关系，放大倍数为-10。
2. 同相比例放大电路（1）电路连接：将集成运算放大器TL082的同相输入端连接到输入电阻R1，反相输入端连接到地，输出端连接到负载电阻R2，反馈电阻Rf与R1并联后连接到同相输入端。
（2）电路调试：将输入电压信号输入到电路中，使用示波器观察输出电压波形，调整R1和Rf的值，使输出电压与输入电压成正比关系。
（3）实验结果：当R1和Rf的值分别为1kΩ和10kΩ时，输出电压与输入电压成正比关系，放大倍数为10。
3. 加法运算电路（1）电路连接：将集成运算放大器TL082的反相输入端连接到地，同相输入端连接到两个输入电阻R1和R2，输出端连接到负载电阻R3，反馈电阻Rf与R1、R2并联后连接到同相输入端。
集成运算放大电路的应用
集成运算放大电路的应用设计方案2. 各子框图的作用1. 低通信号源由稳压电压提供。
2. 三角波产生器由函数信号发生器产生一个f=2KHZ 的三角波，幅度为2V 。
3. 加法器由低频信号源产生U i1=0.1sin2πf 0t (V )，f 0=500HZ 的正弦波信号，加到加法器的输入端，加法器的另一端加到振荡器产生信号U o1，使之产生一个U i2=10U i1+U o1的U i2信号。
4. 滤波器则将f =2KHZ 的三角波滤掉，并使得到的正弦波具有一定的放大倍数。
5. 比较器是通过电压比较使输出波形的幅值为2V 。
3.各模块电路原理和电路分析（1）加法器电路同相求和运算电路的一般形式如图其中，，…，为输入信号，为输出信号，，…，同相输入端电阻，为反馈电阻，为平衡电阻本次电路取n=2。
同相输入端的电位为U p =Rp (U 1R 1+U2R2)，其中R p =R 1／／R 2同相求和运算电路的一般形式u u ou u所以输出电压U i2=R f(U1R1+U2R2)电路图波形图（2）滤波电路本模块电路设计采用二级滤波。
其中第一级是低通滤波，第二级是高通滤波。
低通滤波的作用是用来通过低频信号衰减或抑制高频信号；高频滤波的作用则相反，通过高频信号衰减或抑制低频信号。
通过二次滤波，来实现得出的波形频率更稳定。
传递函数通带内的电压放大倍数高通的原理跟低通的原理大体相同。
电路图波形图（3）比较器电路本模块电路采用的电路是一般单限比较电路本电路的稳压管采用四个1N4007二极管相反并联接入电路，以达到压降的效果。
电路图波形图通过波形图观察可知，电路基本实现了输出波形的幅值为2V（在误差范围内）。
3.总体电路图。
集成运算放大器的基本应用实验报告
集成运算放大器的基本应用实验报告集成运算放大器的基本应用实验报告引言：集成运算放大器（Operational Amplifier，简称Op-Amp）是一种广泛应用于电子电路中的重要器件。
它具有高增益、低失调、宽带宽等特点，可以实现信号放大、滤波、积分、微分等功能。
在本次实验中，我们将通过几个基本应用实验，探索集成运算放大器的工作原理和应用场景。
实验一：非反相放大器非反相放大器是Op-Amp最常见的应用之一。
它通过将输入信号与放大倍数相乘，输出一个放大后的信号。
我们在实验中使用了一个标准的非反相放大器电路，将一个正弦波信号作为输入，观察输出信号的变化。
实验结果显示，输出信号的幅度和输入信号的幅度相比，增大了放大倍数倍。
而相位方面，输出信号与输入信号的相位保持一致。
这说明非反相放大器能够有效放大输入信号，并且不改变其相位。
实验二：反相放大器反相放大器是Op-Amp另一种常见的应用。
它与非反相放大器相比，输入信号与放大倍数相乘后取反，输出一个反向的放大信号。
我们在实验中使用了一个反相放大器电路，将一个正弦波信号作为输入，观察输出信号的变化。
实验结果显示，输出信号的幅度与输入信号的幅度相比，同样增大了放大倍数倍。
但是相位方面，输出信号与输入信号相差180度。
这说明反相放大器能够有效放大输入信号，并且改变其相位。
实验三：积分器积分器是Op-Amp的另一个重要应用。
它可以将输入信号进行积分运算，输出一个积分后的信号。
我们在实验中使用了一个积分器电路，将一个方波信号作为输入，观察输出信号的变化。
实验结果显示，输出信号呈现一个斜率逐渐增大的曲线，表明输入信号得到了积分。
这说明积分器能够有效对输入信号进行积分运算，输出一个积分后的信号。
实验四：微分器微分器是Op-Amp的又一个重要应用。
它可以将输入信号进行微分运算，输出一个微分后的信号。
我们在实验中使用了一个微分器电路，将一个正弦波信号作为输入，观察输出信号的变化。
实验8 集成运算放大器的基本应用
实验八集成运算放大器的基本应用(I)——模拟运算电路班级：姓名：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。
图8－1 反相比例运算电路图8－2 反相加法运算电路图8-3(a) 同相比例运算电路图8-3(b) 电压跟随器图8－4 减法运算电路图8-5 积分运算电路1、反相比例运算电路1) 按图8－1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f＝100Hz，U i＝0.5V的正弦交流信号，测量相应的U O，并用示波器观察u O和u i 的相位关系，记入表8-1。
表8-1U i＝0.5V，f＝100HzU i（V）U0（V）u i波形u O波形A V实测值计算值2、同相比例运算电路1) 按图8－3(a)连接实验电路。
实验步骤同内容1，将结果记入表8－2。
2) 将图8－3(a)中的R1断开，得图8－3(b)电路重复内容1)。
表8－2U i＝0.5V f＝100HzU i（V）U O(V) u i波形u O波形A V实测值计算值3、反相加法运算电路1)按图8－2连接实验电路。
调零和消振。
2) 输入信号采用直流信号。
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U i1、U i2及输出电压U O，记入表8－3。
表8-3U i1(V)U i2(V)U O(V)4、减法运算电路1) 按图8－4连接实验电路。
调零和消振。
2) 采用直流输入信号，实验步骤同内容3，记入表8－4。
表8－4U i1(V)U i2(V)U O(V)5、积分运算电路1)实验电路如图8－5所示。
打开K2，闭合K1，对运放输出进行调零。
2)调零完成后，再打开K1，闭合K2，使u C(o)＝0。
集成运算放大器的应用实验报告
集成运算放大器的应用实验报告【摘要】： 本题目关于放大器设计的基本目标：使用一片通用四运放芯片LM324组成预设的电路，电路包括三角波产生器、加法器、滤波器、比较器四个设计模块，每个模块均采用一个运放及一定数目的电容、电阻搭建，通过理论计算分析，最终实现规定的电路要求。
【关键字】：运算放大器LM324、三角波信号发生器、加法器、滤波器、比较器一、设计任务使用一片通用四运放芯片LM324 组成电路框图见图1（a ），实现下述功能：使用低频信号源产生 ， 的正弦波信号， 加至加法器的输入端，加法器的另一输入端加入由自制振荡器产生的信号uo1， uo1 如图1（b ）所示， T1=0.5ms ，允许T1有±5%的误差。
（a ）（b ）图中要求加法器的输出电压ui2=10ui1+uo1。
ui2 经选频滤波器滤除uo1 频率分量，选出f0 信号为uo2，uo2 为峰峰值等于9V 的正弦信号，用示波器观察无明显失真。
uo2 信号再经比较器后在1k Ω 负载上得到峰峰值为2V 的输出电压uo3。
电源只能选用+12V 和+5V 两种单电源，由稳压电源供给。
不得使用额外电源和其它型号运算放大器。
要求预留ui1、ui2、uo1、uo2 和uo3 的测试端子。
二、设计方案1、 三角波发生器由于用方波发生器产生方波，再经过积分电路电路产生三角波需要运用两个运算放大器，而LM324只有四个运算放大器，每个电路运用一个，所以只能用一个运算放大器产生三角波。
同时由于器件不提供稳压二极管，所以电阻电容的参数必须设计合理，用直流电压源代替稳压管。
对方波放生电路进行分析发现，如果将输出端改接运放的负输入端，出来的波形近似为三角波。
电路仿真如下图所示：2、 加法器由于加法器输出11210o i i u u u += ，根据《模拟电子技术》书上内容采用求和电路，电路如下所示：3、 滤波器由于正弦波信号1i u 的频率为500Hz ，三角波1o u 的频率为2KHz ，滤波器需要滤除1o u ，所以采用二阶的有源低通滤波器。
集成运算放大器的基本应用模拟运算电路实验报告
集成运算放大器的基本应用模拟运算电路实验报告实验目的：1. 学习集成运算放大器的基本应用；2. 掌握模拟运算电路的基本组成和设计方法；3. 理解反馈电路的作用和实现方法。
实验器材：1. 集成运算放大器OP07；2. 双电源电源供应器；3. 多用途万用表；4. 音频信号发生器；5. 电容、电阻、二极管、晶体管等元器件。
实验原理：集成运算放大器是一种高增益、高输入阻抗、低输出阻抗、具有巨大开环增益的差分放大器。
在应用中，我们通常通过反馈电路来控制放大器的增益、输入输出阻抗等特性，从而使其实现各种模拟运算电路。
常用的反馈电路有正向电压反馈、负向电压反馈和电流反馈等。
各种反馈电路的实现方法有所不同，但基本思想都是引入一个反馈回路来控制电路的传递函数，从而实现对电路特性的控制。
实验内容：1. 非反相比例放大电路按照电路图接线，设置正常的电源电压和输入信号参数，测量输出电压和放大倍数，记录实验数据。
2. 非反相积分电路按照电路图接线，设置正常的电源电压和输入信号参数，测量输出电压和放大倍数，记录实验数据。
3. 非反相微分电路按照电路图接线，设置正常的电源电压和输入信号参数，测量输出电压和放大倍数，记录实验数据。
4. 反相比例放大电路按照电路图接线，设置正常的电源电压和输入信号参数，测量输出电压和放大倍数，记录实验数据。
5. 反相积分电路按照电路图接线，设置正常的电源电压和输入信号参数，测量输出电压和放大倍数，记录实验数据。
6. 反相微分电路按照电路图接线，设置正常的电源电压和输入信号参数，测量输出电压和放大倍数，记录实验数据。
7. 增益和带宽测试选择合适的集成运算放大器，按照电路图接线，设置正常的电源电压和输入信号参数，测量输出电压和放大倍数，记录实验数据。
实验数据及分析：根据实验中所得到的数据，可以绘制出放大倍数和频率的曲线图，从中可以看出电路的增益特性和带宽特性。
实验结论：通过本次实验，我们学习了集成运算放大器的基本应用，掌握了模拟运算电路的基本组成和设计方法，理解了反馈电路的作用和实现方法，同时也提高了我们的实验操作能力。
集成运放电路应用及调测
集成运放电路应用及调测1. 集成运放电路的应用集成运放电路是一种非常常见而且非常有用的电子元器件。
它主要用于放大和信号过滤，它的主要优势是高增益、低失真和高输入阻抗。
这些优势让它成为许多电子应用领域的首选元件。
1.1 放大器集成运放电路最常用的应用是作为放大器。
它可以将输入信号的电压放大并输出到负载。
这样可以扩大信号的幅度，以便更轻松地对其进行处理。
放大器在音频放大器、视频放大器、传感器和天线放大器中被广泛使用。
1.2 滤波器另一种常见的应用是作为滤波器。
在此应用中，集成运放电路通常作为一个有源滤波器来实现。
有源滤波器比被动滤波器的优点在于它不会影响信号的输入阻抗，同时可以在滤波器的输出端提供高增益。
集成运放电路在低通滤波器、带通滤波器和高通滤波器中都有用。
1.3 比较器集成运放电路还可以作为比较器。
在此应用中，在两个输入信号之间进行比较，并输出高电平或低电平。
这对于数字电路和控制电路非常有用。
1.4 可调放大器集成运放电路还可以实现可调放大器。
这种应用中，运放的放大增益可以通过控制电压来实现，使其非常适合在可调放大器和音量控制电路中使用。
2. 集成运放电路的调试2.1 输电阻抗集成运放电路的输入阻抗是非常高的，所以在调试前必须考虑信号源的传递阻抗。
当信号源的传输阻抗低于运放输入阻抗时，会出现信号失真和干扰。
2.2 输入偏置电压集成运放电路的输入偏置电压可能会影响其性能。
在调试时，必须测量输入偏置电压，并确保其在可接受的范围内。
如果输入偏置电压过高，则可能会影响电路的输出。
2.3 输出电平在调试集成运放电路时，必须注意输出电平。
输出电平应与预期输出相匹配。
如果输出电平不正确，则可能需要调整运放电路的增益。
2.4 反馈电路集成运放电路的反馈电路对其性能的影响非常大。
反馈电路的选择和调节是确保电路正常工作的关键。
在调试集成运放电路时，必须考虑反馈电路，以确定其是否正确运作。
总之，集成运放电路的应用非常广泛，是许多电子应用中必不可少的元器件。
集成运算放大器的基本应用实验报告
集成运算放大器的基本应用实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过对集成运算放大器的基本应用进行实验操作，加深对集成运算放大器的工作原理和基本应用的理解，掌握集成运算放大器的基本特性和应用技巧，提高实验操作能力和动手能力。
二、实验仪器与设备。
1. 集成运算放大器实验箱。
2. 示波器。
3. 直流稳压电源。
4. 电阻、电容等元器件。
5. 万用表。
6. 示波器探头。
三、实验原理。
集成运算放大器（Operational Amplifier，简称Op-Amp）是一种高增益、直流耦合的差动放大器，具有输入阻抗高、输出阻抗低、增益稳定、频率响应宽等特点，广泛应用于模拟电路中。
在本实验中，我们将学习集成运算放大器的基本特性和应用技巧，包括集成运算放大器的基本参数、基本电路和基本应用。
四、实验内容。
1. 集成运算放大器的基本参数测量。
a. 输入失调电压的测量。
c. 增益带宽积的测量。
2. 集成运算放大器的基本电路实验。
a. 非反相放大电路。
b. 反相放大电路。
c. 比较器电路。
d. 电压跟随器电路。
3. 集成运算放大器的基本应用实验。
a. 信号运算电路。
b. 信号滤波电路。
c. 信号调理电路。
五、实验步骤。
1. 连接实验仪器与设备，按照实验要求进行电路连接。
2. 分别测量集成运算放大器的输入失调电压、输入失调电流和增益带宽积。
3. 搭建集成运算放大器的基本电路，观察输出波形并记录实验数据。
4. 进行集成运算放大器的基本应用实验，观察输出波形并记录实验数据。
六、实验数据与分析。
1. 输入失调电压测量数据。
输入失调电压，0.5mV。
平均输入失调电压，0.55mV。
2. 输入失调电流测量数据。
输入失调电流，10nA。
输入失调电流，12nA。
平均输入失调电流，11nA。
3. 增益带宽积测量数据。
增益带宽积，1MHz。
4. 实验数据分析。
通过测量数据的分析，我们可以得出集成运算放大器的输入失调电压较小，输入失调电流也较小，增益带宽积较大，符合集成运算放大器的基本特性。
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实验八 集成运算放大电路的应用（二）
----------积分与微分电路
一、实验目的
1、学会用运算放大器组成积分微分电路。
2、掌握积分微分电路的特点及性能。
二、实验仪器
1、实验箱（TPE-A2）
2、.示波器（V212）
3、函数信号发生器（DF1642A ）
4、双通道交流毫伏表（AS2294D ）
5、台式数字万用表（VC8045）
三、预习要求
1．分析积分电路（图1），如果输入正弦波，O V 与i V 相位差是多少？当输入信号为100Hz 有效值为2V 时，输出O V =？
2．分析微分电路（图2），如果输入正弦波，O V 与i V 相位差是多少？当输入信号为160Hz 有效值为2V 时，输出O V =？
3．在图2中，电容C 不变时，在较宽频率范围内改变输入信号频率，是否会改变电路的功能？（简要说明原因）
四、实验原理
1．积分电路（图1） 2．微分电路（图2）
3．积分—微分电路 （图3）
4、基本计算公式 积分电路：⎰--=)0(11c i o u dt u C R u ， 0)0(=c u 时， ⎰-=dt u C
R u i o 11 ； 微分电路：dt du RC
u i o -= 五、实验内容及步骤
1、积分电路（如图1所示）
（1）取V i =-1V ，断开开关K （开关K 用一连线代替，拔出连线一端作为断开）用示波器观察V 0的变化。
（2）测量饱和输出电压及有效积分时间。
（3）将积分电容改为0.1u ，断开K ，V i 分别输入100Hz 幅值为2V 的方波和正弦波信号，观察V i 和V 0大小及相位关系，并记录波形。
2、微分电路（如图2所示）
（1）输入正弦波信号，f=160Hz 有效值为1V ，用示波器观察V i 和V 0波形并测量输出电压。
（2）改变正弦波频率（20～400Hz ），观察V i 和V 0的相位、幅值变化情况并记录。
（3）输入方波，f=200Hz ，V=V 6±，用示波器观察V 0的波形并记录。
（4）改变方波频率（20～400Hz ），观察V i 和V 0的相位、幅值变化情况并记录。
3、积分—微分电路（如图3所示）
（1）在V i 输入方波，f=200Hz ，V=V 6±，用示波器观察V i 和V 0波形并记录。
（2）在V i输入方波，f=500Hz，V=V
，用示波器观察V i 和V0波形并
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记录。
六、实验注意事项：
1、连接电路时，应检查接插线是否良好导通。
2、实验中发出现任何异常情况，都要先切断电源，再视情况加以处理。
七、实验预习报告及实验报告要求
1、预习报告要求：写清实验名称、实验目的、实验仪器、实验原理（电路图、使用注意事项）、实验内容及主要步骤、思考题的回答，实验数据记录表格。
2、实验报告要求：写清实验名称、实验目的、实验仪器、实验原理（电路图、公式推导和文字说明）、实验内容及步骤、实验数据处理(整理表格、计算过程、计算结果)、实验总结与应用(结论、误差分析、讨论问题、本实验的应用)、附原始记录数据（指导教师签字的）。