电工电子实验运算放大器的线性应用

同时用万用表测量Ui1和 输出电压UO，应有UO = Ui1，否则，运放是坏的。 （Ui1可在正、负5V范围 内调整的直流电压）
+5V Ui1 -5V
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1 同相比例放大器
v 1．基本原理 图为同相比例放大器，若运算放大器是理想的，
则放大倍数为：
AU
UO Ui
1 Rf R1
输出电压为：
UO
AU
Ui
-2.56
2.56
2
-1V
0.1 V
1.44
1ms
0.1410
-0.141
14
-1
12
v 3.调测注意Biblioteka 项+5V ±0.2V -5V
A．运放使用的是±9V双电源，电压值应尽量 对称，连接方法要正确。
B．Ui2用实验箱上电位器分压取得，调整为 +1V（或－1V），用万用表测量。
C．取信号发生器的正弦交流电压，调整 Ui1=0.1V（有效值，用毫伏表测量）。需注意 核查和消除信号发生器输出中的直流偏移（直
Rf R1
输出电压为：
UO
AU
Ui
Rf R1
Ui
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v 2．设计要求
放大倍数 AU=-10
v 3 ．输入电压
输入电压Ui=0.1V（有效值），频率为1KHz的 交流电压
分别观测、记录输出电压的波形及电压值 以及周期和相位关系。
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3、反相加法器
一．基本原理
图是反相加法器，若 运算放大器是理想 的：
流偏移旋钮置零或信号发生器输出不平衡）。
D．用双踪示波器观察Ui1和UO（耦合方式为直 流），无失真。画出输出波形（注意极性关系、
输出偏移关系、标注相关参数）。
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v 4. 输出波形
输入
Ui2（直流电 Ui1正弦交流电压
压）
有效值
输出波形
+1V
0.2 V
+1
0.141 -0.1410
1ms
-1.44 -2
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4、测量与验证要求
v 运放使用的工作电压是±9V双电源，电压值 应尽量对称，连接方法要正确（4脚接+9V， 11脚接-9V)。
v 直流Ui取由电位器分压获得，调整为1V，用 万用表测量输出电压UO，计算AU。
v Ui取信号发生器的正弦交流电压，调整 Ui=0.1V（有效值，用毫伏表测量），用双踪 示波器观察Ui和UO，无失真。用毫伏表测量 输出电压UO，计算AU。画出输入、输出波形 （注意极性关系和标注相关参数）。
TL084的最大输出电压范围： +Uomax=VS+－1.5V； －Uomax=VS-+1.5V。
式中VS是电源电压
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4）在实验箱上判断运放的好坏
v 判断每个运放的好坏，
可在实验箱上利用将运
放接成电压放大倍数为
1的射级跟随器，用实 验箱上可调电位器获取
电源Ui1进行判断。测试 电路如图3所示。
v 调整（电位器旋钮），
(1
Rf R1
)U i
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v 2．设计要求
放大倍数 AU=5
v 3 ．输入电压
输入电压Ui=0.1V（有效值），频率为1KHz的 交流电压
分别观测、记录输出电压的波形及电压值 以及周期和相位关系。
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2 反相比例放大器
v 1．基本原理 图为反相比例放大器，若运算放大器是理想的，
则放大倍数为：
AU
UO Ui
运算放大器的线性运用
v P111-1,2,3
1
集成运放TL084
v TL084型运算放 大器是一种低功耗 型可单电源或双电 源使用的运放。
v 1）一个集成块中 有4个相同的运放 单元，同时供电。 管脚图如图1所示。
2
v 2）最大电源电压：＋32V〔单电源〕或
±16V（双电源）。
Ø 单电源使用时，电源的V+端接4脚、电源的V-端接11脚。
Ø 输入阻抗的要求决定了R1和R2，可取R2= 20 kΩ,则有 Rf=100 kΩ, R1=50 kΩ，R3= R1// R2 //Rf≈12.5 kΩ。
Ø 电阻标称系列中无R1和R3的取值，可采用串联电阻的方法解决： R1=47 kΩ+3 kΩ、R3=10 kΩ+2 kΩ
分别观测、记录输出电压的波形及电压值以及周 期和相位关系。
Ø 双电源使用时，双路稳压电源与实验箱电源接线柱的连
接方法如图二所示，
Ø 运放的4脚接实验箱的+9V、运放的11脚接实验箱的-9V
双路稳压电源接线柱 VS1=VS2=12V
VS1-
VS1+
VS2-
VS2+
+12V
-12V
实验箱电源接线柱
图2 双路电源与实验箱连接示意图
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3）TL084的最大输出电压范围
UO
Rf R1
Ui1
Rf R2
Ui2
当R1＝R2＝Rf时
UO Ui1 Ui2
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二．设计要求
v 设计指标为：
1）运算关系 UO=－(2Ui1+5Ui2)
2）输入阻抗 Ri1 5K, Ri2 5K
3）输入电压 Us1=0.2V（有效值），频率为1KHz 的交流电压,Us2=1V直流电压。