集成运放的线性应用实验报告
实验2.3 运算放大器的线性运用
－
Rf R1 =2 电压传输曲线
－
Rf R1 =5 电压传输曲线
从上图看出，对于放大倍数= =2 的反相比例电 路，在Ui=-5.4V～5.4V内变化时，运放工作在线性区； 对于放大倍数= 运放工作在线性区。 =5时，在Ui=-2.3V～2.3V内变化，
这说明在负反馈时运放并不一定工作在线性区。 运放工作在线性区与输入电压有关。运放只有工作在 深度负反馈时才工作在线性区。当运放工作在非线性 区时，输出电压保持不变，其值取决于电源电压，且 略小于电源电压(正、负饱和值大小略有差异)。
画出该电路的传输特性曲线。
Ui(v) 实测值 Uo(v) 实测值 Uo(v) 理论值 负饱和 点-Uom
±12V直流电源供运放电 源应置ON,±5V 点+Uom
4. 按照所设计的Uo=2Ui1-5Ui2+3Ui3的运算电路接线， 其中两个输入可用-5V～+5V可调电位器,第三个输入可通 过可调电阻和±5V电源搭建。操作方法同上。
对于反相输入、同相接地的电路，因U+=0，所以U-=0 , 故称为“虚地” ，它是“虚接” 的一种特殊情况。
在线性运用的电路设计时，均可利用运放这两个 特点来推导输入、输出关系。要充分利用运放线性运 用的公式进行设计、选择参数，以满足题目的要求。
举例：下面是一个反相比例电路
R′平衡电阻作用：使
－
运放同相和反相输入 端对地电阻相等，处 于对称与平衡工作状 态，减小温漂，提高 运算精度。
当Rf =20kΩ时， =2，随着Ui从0逐渐正向(或负 向)增加，输出Uo达到负饱和值(或正饱和)值Uom ， 该值大小取决于电源电压，略小于电源电压(正、负 饱和值大小略有差异)，此时Ui= ≈5.4V。
集成运算放大器线性应用的研究实验
集成运算放大器线性应用的研究实验一、实验原理和目的集成运算放大器是一种具有高增益、直接耦合的多级放大电路，它一般有两个输入端（同相端和反相端）和一个输出端。
在实际应用当中，集成运放可以利用其线性区特性实现信号放大的作用。
同时，由于实际运放很接近理想运放。
所以，它也可以借助反馈结构，利用理想运放线性区“虚短”、“虚断”的特性，来实现很多不同的电路功能。
虚短：u+=u-；虚断：i+=i-=0本实验的目的是通过实验的方法测量指定电路的输入信号u+ 、u-和输出信号u o，并试分析两者间的关系，判断电路可以实现的功能。
同时，以实验结果对照理论分析，加深对集成运放特性的理解；为集成运放线性应用理论课程的学习打下良好的基础。
二、实验预习：(1)实验前，通过视频回顾常用仪器的基本使用方法，重点复习信号发生器和示波器的使用。
(2)请写出各实验的电路名称，对各个电路的进行理论分析计算，写出输入输出的关系式。
3．以下问题是前几届学生遇到的常见问题，请认真思考如果自己遇到这些问题，该如何解决呢？（1）实验室所用集成放大芯片741可用电源电压是多少伏呢？（±15V）（2）集成放大芯片741的饱和输出电压是多少伏？如果放大器输出端输出饱和输出电压意味着什么呢？三、实验内容：2.1 实验内容一根据下图所示电路，在实验台上搭建电路，并完成以下数据的测量。
(1)利用直流稳压电源在反相输入端输入+5V的直流信号，利用万能表测量输出电压，如果输出电压不是5V，请自行分析电路解决问题。
如果能够判断出芯片已损坏，请及时联系老师更换芯片。
(2)利用信号发生器在反相输入端输入2组不同幅值、频率的正弦信号，信号大小设置在100mV至5V之间，信号大小应覆盖mV及V两个数量级。
用示波器观察输出波形，并记录各组输出信号的峰值及相位情况，填于表1之中。
(3)同时拍摄一张测量的操作照片，再拍摄一张示波器的显示高清图，请将这两张照片附在表格后面。
集成运算的线性应用实验报告.doc
集成运算的线性应用实验报告篇一：集成运算放大器的线性应用--实验篇集成运算放大器的线性应用一、实验名称：集成运算放大器的线性应用二、实验任务及目的1.基本实验任务用运放设计运算电路。
2.扩展实验任务用运放构成振荡频率为500Hz的RC正弦波振荡器。
3.实验目的掌握运放线性应用电路的设计和测试方法三、实验原理及电路1.实验原理运算放大器的线性应用，即将运放接入深度负反馈时，在一定范围内输入输出满足线性关系。
2.实验电路图2.15.1 U0=5Ui1+Ui2（Rf=100k）电路（注意平衡电阻的取值！）图2.15.2 U0=5Ui2-Ui1（Rf=100k）电路（注意输入端电阻的匹配！）图2.15.3 uo??（Cf=0.01?F）电路?图2.15.4 可调恒压源电路（注意电位器的额定功率！）图2.15.5 恒流源电路（注意负载电阻的取值！）图2.15.6 RC正弦波振荡器四、实验仪器及器件1.实验仪器稳压电源1台，使用正常；数字万用表1台，使用正常；示波器1台，使用正常；函数信号发生器1台，使用正常。
2.实验器件DC信号源1个，使用正常；uA741运放2个，使用正常；1kΩ电阻1个，10kΩ电阻2个，15kΩ电阻1个，17kΩ电阻1个，20kΩ电阻2个，33kΩ电阻1个，51kΩ电阻1个，100kΩ电阻4个，0.01μF电容1个，10kΩ电位器1个，使用正常。
五、实验方案与步骤1.按照图2.15.1接好电路，将输入端接地（ui1=0，ui2=0），万用表监测输出电压，接通±15V电源后，调整调零电位器，尽量使Uo接近零，若不为零，则需记录该失调电压的数值。
将DC信号源接通电源，万用表监测DC信号源输出，按照表格中要求的参数调整旋钮，测量输出电压。
2.按照图2.15.2接好电路，记录该失调电压，将DC信号源接通电源，按照表格中要求的参数调整旋钮，测量输出电压。
3.按照图 2.15.3接好电路，调节函数信号发生器输出1kHz/4V的方波信号。
集成运算放大器的线性应用实验
6 积分器
模拟电路实验箱-集成运算放大器的线性应用
业
一、实验目的
精
于 勤
1、掌握用集成运算放大器构成各种基
本运算电路的方法；
技
精
2、掌握用集成运算放大器构成的各种
于 专
基本运算电路的调试和测试方法；
学 以
3、通过实验初步掌握集成运算放大器 的使用方法。
致
用
模拟电路实验箱-集成运算放大器的线性应用
匠心智拓（天津）科技有限公司
业 精 于 勤 技 精 于 专 学 以 致 用
模拟电路实验箱
模拟电路实验箱-集成运算放大器的线性应用
业
一 实验目的
精 于
二 实验设备
勤
三 实验原理
技
四 实验内容
精 于
五 讨论题
专
六 实验报告
学
以 1 放大器调零
2 反相比例放大器
致 用
3 同相比例放大器
4 加法器
5 减法器
技 端之间,便构成同相比例放大器电
精 路。如右图所示。其运算关系为：
于 专
Uo=(1+Rf/R1)Ui
该式表明,输出电压与输入电
学 压是比例运算关系。
以
若R1不接或Rf=0，则为跟随
致 用
器。
Uo=Ui
模拟电路实验箱-集成运算放大器的线性应用
业 1. 按图接好电路,在反相端加入交流信号Ui=1KHz,
∞ 100K
用
模拟电路实验箱-集成运算放大器的线性应用
业 精 于 勤 技 精 于 专 学 以 致 用
模拟电路实验箱-集成运算放大器的线性应用
业
3.4、加法器
精
电工电子实验报告实验46运算放大器的线性应用
电工电子实验报告实验46运算放大器的线性应用
实验目的：
1.了解运算放大器的基本原理和特性；
2.了解运算放大器在线性应用中的应用；
3.掌握运算放大器的性能参数的测试方法。
实验仪器和材料：
1.运算放大器集成电路；
2.函数发生器；
3.直流电源供电电路；
4.信号发生器；
5.锁相放大器；
6.示波器。
实验原理：
运算放大器是一种特殊的放大器，它的主要特点是输入电阻极大，输
出电阻极小，倍数稳定。
运算放大器一般由差动放大器、输入级、中间级、输出级和负反馈电路组成。
实验步骤：
1.将运算放大器集成电路插入插座中，接入电源电压；
2.使用函数发生器产生一个频率为1kHz的正弦信号，调整振幅为1V；
3.将信号源连接到运算放大器集成电路的非反相输入端，将运算放大器集成电路的输出端连接到示波器的通道1；
4.调整示波器的刻度，使正弦信号波形在示波器屏幕上显示完整；
5.调整函数发生器的频率，并观察示波器屏幕上信号波形的变化；
6.测量运算放大器的输入电阻、输出电阻。
实验结果：
通过实验可以观察到随着函数发生器频率的变化，示波器屏幕上信号波形的变化情况。
当频率较低时，波形显示完整；当频率逐渐增加时，波形开始变形，幅度逐渐减小。
实验总结：
通过本次实验，我们深入了解了运算放大器的基本原理和特性，学会了运算放大器在线性应用中的应用。
同时，我们还掌握了运算放大器的性能参数的测试方法，如输入电阻、输出电阻的测量方法。
运算放大器在电子电路中具有广泛的应用，对于电子工程专业的学生来说，掌握运算放大器的使用非常重要。
实验六 集成运算放大器的线性应用(最全)word资料
实验六集成运算放大器的线性应用(最全)word资料实验六 集成运算放大器的线性应用一、设计目的1．熟悉µA741集电路使用技术要求。
2．掌握µA741的运算电路的组成，并能验证运算的功能。
二、电路结构及说明1．反相放大器电路结构：理想条件下，表达式：1f i o u R Ru u A -==。
说明：21R R =时电路保持平衡。
2．同相放大器电路结构理想条件下，表达式：1f i o u 1R R u u A +==。
说明：21R R = ，f 3R R =电路保持平衡，减少输入引起失调电压的误差。
3．反相比例加法器电路结构 理想条件下，表达式)(B A 4fo u u R R u +-=。
说明：43R R =，543//R R R =电路保持平衡；单电源供电，利用分压方式得A u 、B u 。
4．差动减法器电路结构 理想条件下，达式)(B A 3fo u u R R u --=。
说明：43R R =电路保持平衡。
5．反相积分器电路结构理想条件下，表达式：dt t u CR u )(1i 1o ⎰-=。
说明：输入方波信号，输出是输入对时间的积分，负号表示输入与输出反相。
当输入电压为方波时，输出电压为三角波，其输出电压的峰值为：)2(211P -SP P -OP TC R u u -=（1）C 为反馈元件。
f R 为分流电阻,它是给直流反馈提供通路避免失调电压在输出端产生积累电荷，使积分器产生饱和，f R 取大些可改善积分线性。
（2）21R R =保持电路平衡。
（3）当选择时间常数T C R ==1τ时，那么：P -SP 1P -SP P -OP 41)2(21u T C R u u -=-=。
（其中T 表示信号频率的周期） 三、实验仪器1. 直流稳压电源 一台 2．函数信号发生器 一台 3．示波器 一台 4．晶体管毫伏表 一台 5．数字万用表 一块 四、设计要求和内容1．反相放大器。
电工电子实验报告实验4.6运算放大器的线性应用
实验4.6 运算放大器的线性应用一、实验目的1．进一步理解运算放大器线性应用电路的结构和特点。
2．掌握电子电路设计的步骤，学会先用电子设计软件进行电路性能仿真和优化设计，再进行实际器件构成电路的连接与测试方法。
3．掌握运算放大器线性应用电路的设计及测试方法。
二、实验仪器与器件1.双路稳压电源1台2.示波器 1台3. 数字万用表1台4. 集成运算放大器μA741 2块5. 定值电阻若干6.电容若干7.DC信号源3块8.电位器2只三、实验原理及要求运算放大器是高放大倍数的直流放大器。
当其成闭环状态时，其输入输出在一定围为线性关系，称之为运算放大器的线性应用。
运放线性应用时选择合理的电路结构和外接器件，可构成各种信号运算电路和具有各种特定功能的应用电路。
选择适当个数的运算放大器和阻容元件构成电路实现以下功能：1. U o=Ui2．U O= 5U i1+U i2（R f=100k）；3．U O= 5U i2-U i1（R f=100k）；4．U O= - (0.1ui+1000∫u idt）（C f=0.1μF）；5．用运放构成一个输出电压连续可调的恒压源(要求用一个运放实现 )；6．用运放构成一个恒流源(要求用一个运放实现 )；7. 用运放构成一个RC正弦波振荡器（振荡频率为500Hz）。
四、实验电路图及实验数据1. U o=Ui2．U O= 5U i1+U i2（R f=100k）Ui1(V) 0.3 0.3 -0.3 Ui2(V) -0.1 0.1 0.1计算Uo(V) 1.4 1.6 -1.4 测量Uo(V) 1.407 1.608 -1.3963．U O= 5U i2-U i1（R f=100k）；Ui1(V) 0.3 0.3 -0.3Ui2(V) -0.1 0.1 0.1计算Uo(V) 1.6 1.4 -1.6测量Uo(V) 1.735 1.533 -1.7034．U O= - (0.1ui+1000∫u idt）（C f=0.1μF）；5．用运放构成一个输出电压连续可调的恒压源(要求用一个运放实现 )；6．用运放构成一个恒流源(要求用一个运放实现 )；7. 用运放构成一个RC正弦波振荡器（振荡频率为500Hz）五. 分析实验数据和波形可知：电路仿真得到的结果要比实测结果更接近于理论计算值，可能原因有1. 实验室中的电子元件有误差 2. 一些电阻在实验室中没有，遂用阻值接近的电阻代替六. 试验中遇到的故障：在实物搭建第二个电路的时候输入正确的电压值却得不到应得的输出电压，经检查发现第二个运算放大器未接15V的电源七. 心得体会在进行电子电路设计的时候，应首先用电子设计软件进行电路性能仿真和优化设计，再进行实际器件构成电路的与测试，以缩短设计时间，减少设计成本，并提高成功率。
集成运算放大器的线性应用实验
集成运算放大器的线性应用实验佘新平编写一、 实验目的1．了解集成运放的使用方法；2．熟悉集成运放的双电源和单电源供电方法；3．掌握集成运放构成各种运算电路的原理和测试方法。
二、 实验仪器及器件 1．双踪示波器； 2．直流稳压电源； 3．函数信号发生器；4．数字电路实验箱或实验电路板；5．数字万用表；6．集成电路芯片uA741 2块、瓷片电容0.01uF2个、电阻10k 10个、20k 5个、30k 2个、50k 2个、100k 2个、5.1k 1个、3.3k 1个、680k 1个，10k 电位器3个。
三、 预习要求1．熟悉集成电路芯片uA741的引脚图及功能； 2．掌握集成运放的工作特点；3．掌握构各种运算电路的形式及工作原理。
四、实验原理（1）集成运放简介集成电路运算放大器（简称集成运放或运放）是一个集成的高增益直接耦合放大器，通过外接反馈网络可构成各种运算放大电路和其它应用电路。
集成运放uA741的电路符号及引脚图如图1所示。
图1 uA741电路符号及引脚图任何一个集成运放都有两个输入端，一个输出端以及正、负电源端，有的品种还有补偿端和调零端等。
（a ）电源端：通常由正、负双电源供电，典型电源电压为±15V 、 ±12V 等。
如：uA741的7脚和4脚。
（b ）输出端：只有一个输出端。
在输出端和地（正、负电源公共端）之间获得输出电压。
如：uA741的6脚。
最大输出电压受运放所接电源的电压大小限制，一般比电源电压低1～2V ；输出电压的正负也受电源极性的限制；在允许输出电流条件下，负载变化时输出电压几乎不变。
这表明集成运放的输出电阻很小，带负载能力较强。
调零V - V + -V cc调零 +V cc NC V O（c ）输入端：分别为同相输入端和反相输入端。
如：uA741的3脚和2脚。
输入端有两个参数需要注意：最大差模输入电压V id max 和最大共模输入电压V ic max。
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一、实验目的
1、掌握运放的线性工作区特点；
2、理解运放主要参数的意义；
3、掌握运放电路线性区分析测试方法；
4、掌握运算放大电路设计方法；
5、掌握半波整流电路分析设计方法；
二、实验仪器
1. 多功能函数发生器 1台
2. 数字示波器 1台
3. 数字万用表 1台
4. 模拟电子技术实验训练箱 1台
三、实验电路
电压跟随器电路反向电压放大器电路
加法器电路积分器电路
半波整流器电路
四、工作原理
集成运放是高增益的直流放大器。
若在它的输出端和输入端之间加上反馈网络，则可以实现不同的电路功能。
例如，施加线性负反馈，可以实现放大功能以及加、减、微分、积分等模拟运算功能，施加非线性负反馈，可以实现对数、乘、除等模拟运算功能以及非线性变换功能；施加线性或非线性
反馈，或将正、负两反馈结合，可以实现产生各种模拟信号的功能。
在使用集成运放时，要特别注意下列两个共性问题。
首先，在输出信号中含有直流分量的应用场合下，必须考虑“调零”问题。
第二，是相位补偿问题，不能让运算放大器产生自激现象，保证运放的稳定正常工作。
此外,为了见效输入级偏置电流引起的误差，一般要求同相端和反相端到地直流电阻相等——保持输入端直流平衡。
五、实验内容与步骤
1、电压跟随器
按图电路接线，输入信号由同相端引入，测取Vi，V o，探究其关系。
2、反向电压放大器
按图电路接线，输入信号由反向端引入，测取Vi、V o，探究其有什么关系。
3、加法器
按如图电路接线。
加入输入信号。
然后分别给Vi1、Vi2两个电压值，并测Vi1、Vi2、V o，分析其关系。
4、积分器
按电路接线输入方波信号，f=100-1000Hz，用示波器观察V o，并记录之。
5、半波整流电路
按图接线。
输入信号为正弦波，f=100-1000Hz,用示波器观察V o的波形，并记录之。
六、实验数据整理分析
1、电压跟随器
按图电路接线，输入信号由同相端引入，测取Vi，V o，探究其关系。
Vi Vo
0.5 V0.499 V
5 V 5.002 V
10 V9.996 V
根据测量所得数据可知，Vi与V o之间的关系为Vi = V o。
2、反向电压放大器
按图电路接线，是输入信号由反向端引入，测取Vi、V o，探究其关系。
Vi Vo
0.4 V-4.002 V
0.8 V-8.001 V
1.2 V-1
2.001 V
1.3 V -1
2.547 V
1.5 V -1
2.561 V
有测量数据可知，Vi与V o之间的关系为V o = -10Vi，因为其工作电源为±12V，使得其输出电压的最大值
|V omax|=12 V，由于V o = -10Vi，Vi的大小范围为-1.2V - 1.2V。
3、加法器
按如图电路接线。
加入输入信号。
然后分别给Vi1、Vi2两个电压值，并测Vi1、Vi2、V o，分析其关系。
Vi1 Vi2 Vo
0.2 V 0.5 V -4.506 V
0.4 V 1.0 V -9.005 V
0.8 V 0.4 V -10.005 V
由测量的数据可得，V o与Vi1和Vi2的关系为-V o =
10Vi1+5Vi2，由于其工作电源为±12V，使得其输出电压V o 的大小范围为-12V-12V,当Vi1=0V时，|Vi2|有最大值2.4V；当Vi2=0V时，|Vi1|有最大值1.2V；当Vi1与Vi2均不为0时，Vi1与Vi2需要满足-12V≤10Vi1+5Vi2≤12V的关系。
4、积分器
按电路接线输入方波信号，f=100-1000Hz，用示波器观察V o，并记录之。
C=3000pf R=20KΩ
C=2000pF R=20kΩ C=3000pF R=15kΩ
C=3000pF R=25kΩ C=4000pF R=20kΩ
由实验可知，若增大R或C，输出波形的幅值减小，若减小R或C，输出波形的幅值增大。
5、半波整流电路
按图接线。
输入信号为正弦波，f=100-1000Hz,用示波器观察V o的波形，并记录之。
Vo的输出波形
当Vi大于0时，D1导通,D2截止，Rf电路被短路导致V o=0V；当Vi小于0时，D1截止，D2导通，V o= -Vi。
当两个二极管反向时，输出电压波形如下：
当Vi大于0时，D2导通,D1截止，Rf电路被短路导致V o=-Vi；当Vi小于0时，D2截止，D1导通，V o= 0V。
二极管反向导致输出波形刚好相反，输出电压的波形同输入电压的关系刚好相反。