集成运算放大器的线性应用实验
1 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.了解运算放大器的特性和基本运算电路的组成;
2. 掌握运算电路的参数计算和性能测试方法。
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、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。
(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Vid max和最大共模输入电压Vic max 。
1 2 3 4 5 6 7 8
调零 V- V+ -Vcc 调零 +Vcc NC VO 2 两输入端电位差称为“差模输入电压”Vid :idVVV 。
两输入端电位的平均值,称为“共模输入电压”Vic :
2icVVV
任何一个集成运放,允许承受的Vid max和Vic max都有一定限制。
两输入端的输入电流 i+ 和 i- 很小,通常小于1A ,所以集成运放的输入电阻很大。
(2)理想集成运放的特点
在各种应用电路中,集成运放可能工作在线性区或非线性区:一般情况下,当集成运放外接负反馈时,工作在线性区;当集成运放处于开环或外接正反馈时,工作在非线性区。
在分析各种应用电路时,往往认为集成运放是理想的,即具有以下的理想参数:输入电阻为无穷大、输出电阻为0、共模抑制比为无穷大及开环电压放大倍数为无穷大。
理想集成运放工作在线性区时的特点为:
00VVii ;、
分别称为“虚短”和“虚断” 。它们是分析理想集成运放线性应用电路的两个基本出发点。
当理想运放工作在非线性区时,“虚短”不再成立,但“虚断”仍然成立。此时当
;;oomoomVVVVVVVV时,时,
(3)集成运放的单电源供电问题
在集成运放的部分应用电路中,出于某种需要,有时要求单电源供电。双电源供电与单电源供电两者之间有何区别?
当集成运放采取双电源供电时,输入、输出电压的电位参考点是正、负电源的公共端C,如图2(a)所示。如果把负电源端作为电位参考点,并使C点悬空,则电路成为图2(b),这时的供电形式就变为单电源供电。可见,双电源供电与单电源供电的实质是电位参考点的不同。
(a) (b)
图2 单电源供电与双电源供电比较
3 由于电位基准发生了变化,因此集成运放的允许工作条件也将相应改变。为了说明方便,假设±12V双电源供电时集成运放的共模输入电压范围为-10~7V、输出电压范围为-11~+11V。则当24V单电源供电时,共模输入电压范围变为2~19V、输出电压范围变为1~23V。鉴于这种情况,需要给集成运放的同相、反相输入端提供合适的直流偏置电压,使输入端的电位进入共模输入电压范围内。从而保证集成运放的正常工作。
为了获得最大的动态范围,通常将同相、反相输入端电位设置为12CCV,最简单的方法是通过两个等值电阻分压,一个单电源供电的反相交流放大电路如图3所示。
图3 单电源供电的反相交流放大电路
静态时该电路的输出电压为12CCV。当输入交流正弦信号时,电路的交流电压放大倍数的表达式与双电源供电时的表达式相同。
(4)集成运放的主要参数
集成运放的主要参数有:输入失调电压、输入失调电流、开环差模电压放大倍数、共模抑制比、输入电阻、输出电阻、增益-带宽积、转换速率和最大共模输入电压。其中最重要的是增益-带宽积、转换速率和最大共模输入电压三个参数,在应用集成运放时应特别注意。
(5)反相比例运算电路
电路如图4所示,图中R2称为平衡电阻,取R2=R1// RF 。利用“虚短”和“虚断” 的特点可求得其闭环电压放大倍数为:
1FvfRAR
在上述电路中,外接电阻最好在1k~100k范围内选择,电压放大倍数限定在100内,以保证电压放大倍数的稳定性。 4
图4 反相比例运算电路
(6)同相比例运算电路
电路如图5所示,取R2=R1// RF 。利用“虚短”和“虚断”
的特点可求得其闭环电压放大倍数为:11FvfRAR
上述电路中,集成运放的同相输入端和反相输入端电压均为输入电压,故同相比例运算电路的共模输入电压即为输入电压。因此要求输入电压的大小不能超过集成运放的最大共模输入电压范围。
当取R1为无穷大时,Avf 为1,此时称为“电压跟随器”,是同相比例运算电路的特例。
5
图5 同相比例运算电路
(7)反相加法运算电路
电路如图6所示,利用“虚短”和“虚断” 的特点可求得其闭环电压放大倍数为:
1212()iiOFVVVRRR
图6 反相加法运算电路
(8)同相加法运算电路
电路如图7所示,取R// RF=R1// R2// R3 。利用叠加定理及“虚短”和“虚断” 的特点可求得其闭环电压放大倍数为:1212()iiOFVVVRRR
6 图7 同相加法运算电路
(9)减法运算电路
电路如图8所示,取R1=R2 =R, R3=RF ,利用前面电路的结论可求得其输出端电压为:
21()FOiiRVVVR
此电路的外围元件在选择时有一定的要求,为了减少误差,所用元件必须对称。除了要求电阻值严格匹配外,对运放要求有较高的共模抑制比,否则将会产生较大的运算误差。
图8 减法运算电路
(10)积分运算电路
电路如图9(a) 所示,其输出端电压为:
0011()tOiOtVVdtVtRC
(a) (b)
图9 积分运算电路
实用的积分电路还需考虑非理想运放带来的问题,如:反相积分器在静态时,运放实际处于开环 7 状态(电容不通直流),运放的失调和漂移可能造成输出饱和而无法再对输入信号积分。因此在实用电路中,往往在电容上并联一个大电阻RF,如图9(b) 所示,这样可以适当降低运放的开环增益,避免运放饱和。但该电阻不能破坏原来的积分关系,为此容抗应该小于电阻RF,即
FRC1 , 故被积分信号的频率应满足:CRfF21 。
五、基础实验内容及要求
1. 反相比例运算电路
(1)直流反相比例放大
按图4接好实验电路,取R1=5.1k,R2=3.3k,RF=10k,根据表1要求输入直流信号,测量相应的输出电压及电压放大倍数,记录并分析实验结果。
表1
改变R2的阻值为10k ,通过实验测量电阻不平衡对实验结果的影响,说明阻值选3.3k的理由。
(2)交流反相比例放大
保持上述实验电路不变,根据表2要求输入不同的正弦交流信号,观察输出与输入信号之间的相位关系,测量相应的输出电压幅度及波形,记录并分析实验结果。
表2
表
2. 同相比例运算电路
(1)按图5接好实验电路,实验内容与反相比例运算电路完全相同。
(2) 去掉电阻R1,测量此时电路是否实现了“电压跟随器”的功能。
3. 反相加法运算电路
按图6接好实验电路,取R1=R2=10k,RF=100k,R=10k,根据表3要求同时加入两个输入信号,并将示波器输入方式置于“DC”档。用示波器测量相应的输出电压及输出波形,记录并分析实验结果。
表3
输入电压Vi1 输入电压Vi2 实测输出电压
最大值、最小值和平均值 输出波形
+2.0V -1.0V
+1.0V 2cos2000πt
4. 减法运算电路
按图8接好实验电路,取R1=R2 =R=10k, R3=RF=20k,根据表4要求同时加入两个输入信输入电压 实测输出电压 实测电压放大倍数 理论电压放大倍数
+1.0V
-1.0V
+2.0V
输入电压 实测输出峰值电压 实测电压放大倍数 理论电压放大倍数
0.5cos2000πt
4cos2000πt 8 号,并将示波器输入方式置于“DC”档。用示波器测量相应的输出电压及输出波形,记录并分析实验结果。
表4
六、扩展实验内容及要求
1. 积分运算电路
按图9(b)接好实验电路,取R2 =30k, RF=680k,输入信号为周期0.5ms、峰-峰值2V的方波,根据表5要求测量输入、输出波形,定量画出输入、输出波形并分析实验结果。
表5
上述实验中,如果去掉RF ,观察该电阻对实验结果的影响,并分析其原因。
2. 任选上述一个实验电路,将其改为单电源供电后完成规定实验内容。
3. 采用集成运放LM324和单电源供电,设计一音频放大与混合前置放大电路。将幅度为10mV左右的音频信号和100mV左右的音乐信号进行混合实现卡拉OK功能。画出设计框图和电路原理图,并用Proteus进行软件仿真和实际电路测试。
七、思考题
1. 通过实验分析反相放大电路和同相放大电路的异同。
2. 在实验电路供电情况下中如何用万用表粗查集成运放的好坏?
3. 实验发现,输出电压达到一定值后不再随RF的增大而增大,且输出交流波形限幅,试说明其原因。 输入电压Vi1 输入电压Vi2 实测输出电压最大值、最小值和平均值 输出波形
+2.0V -1.0V
+1.0V 2cos2000πt
R1 C 输出波形
100k 0.01uF
50k 0.01uF
10k 0.01uF
集成运算放大器的应用实验报告
第 1 页 共 3 页 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
一、实验
题目:
集成运算放大器的应用
二、实验目的:
1、在面包板上搭接μA741的电路。首先将+12V和-12V直流电压正确接入μA741的Vcc+(7脚)和Vcc-(4脚)。
2、用μA741组成反比例放大电路,放大倍数自定,用示波器观察输入和输出波形,测量放大器的电压放大倍数。
3、用μA741组成积分电路,用示波器观察输入和输出波形,并做好记录。
三、实验摘要:
1、在面包板上搭接一个搭接μA741的电路
2、用示波器观察输入和输出波形,测量放大器的电压放大倍数。
3、用μA741组成积分电路,用示波器观察输入和输出波形。
四、实验仪器:
1、示波器 2、函数发生器 3、数字万用表 第 2 页 共 3 页 4、面包板,100欧电阻2个,1000欧电阻,导线,可调直流电压源
五、实验原理:
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。
在大多数情况下,将运放视为理想运放,满足下列条件的运算放大器称为理想运放。 理想运放在线性应用时的两个特性:
(1)理想运算放大器的两个输入端流进运放的电流为零,成为“虚断”。 (2)理想运算放大器的两个输入端间的电压差为零,成为“虚短路” 用μA741组成反比例放大电路,放大倍数自定,用示波器观察输入和输出波形,测量放大器的电压放大倍数。 原理图:
VCC12VVCC715GNDR1100ΩR2GND100Ω2U1613524UA741CDVEEVEE-12VR41kΩ6XFG1XSC1Ext Trig+_GNDGNDA+_+B_GNDGND
浙江大学实验报告:集成运算放大器应用电路研究
.. 三墩职业技术学院实验报告
课程名称:电子电路设计实验 指导老师: 成绩:__________________
实验名称:集成运算放大器应用电路研究 实验类型:设计 同组学生:__________
一、实验目的 二、实验任务与要求
三、实验方案设计与实验参数计算(3.1 总体设计、3.2 各功能电路设计与计算、3.3完整的实验电路……)四、主要仪器设备 五、实验步骤与过程
六、实验调试、实验数据记录 七、实验结果和分析处理
八、讨论、心得
一、实验目的
1、研究由集成运放构成的比例、加法、减法等基本运算电路的组成与功能,加深对集成运放线性应用电路结构和性能特点的理解,掌握其设计方法。
2、研究放大电路增益带宽积与单位增益带宽的关系。
3、了解运算放大器构成的基本运算电路在实际应用时的局限性和应考虑的问题。
二、实验任务与要求
总体要求:
(1)实验电路的选择和外围元件参数的确定要有依据和计算过程。
(2)运放电源电压 ±(12~15)V。
(3)原始数据记录要详尽。
1、反相放大器的设计研究
(1)设计一反相放大电路,要求10||,10viAkR。
(2)安装该电路,加1kHz正弦信号,研究输入、输出信号的幅度、相位关系。
2、设计并安装一个算术运算电路,要现:)5.0(21iioVVV
1iV用直流、2iV用正弦信号在合适的幅度和频率围,进行验证并记录波形及参数。
装
订
线
.. 3、增益带宽积研究
在合适的幅度和1kHz的频率下,测出输出信号的峰峰值,然后逐渐加大频率,直至输出信号峰峰值变为原来的0.707倍,测下此时的电压。比较不同的反馈电阻(即不同增益)对上限截止频率的影响。
三、实验方案设计与实验参数计算
1、理论基础
(1)集成运放
高电压增益、高输入电阻、低输出电阻、直接耦合的多级放大集成电路。
运算放大器实验报告
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运算放大器实验报告
篇一:5集成运放电路实验报告
实验报告
姓名:学号:
日期:成绩:
一、实验目的
1、研究由集成运算放大器组成的比例、加法、减法和积分等基本运算电路的功能。
2、了解运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题。二、实验原理
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。
2 19 理想运算放大器特性
在大多数情况下,将运放视为理想运放,就是将运放的各项技术指标理想化,满足下列条件的运算放大器称为理想运放。
开环电压增益Aud=∞输入阻抗ri=∞输出阻抗ro=0带宽fbw=∞失调与漂移均为零等。
理想运放在线性应用时的两个重要特性:(1)输出电压uo与输入电压之间满足关系式
uo=Aud(u+-u-)
由于Aud=∞,而uo为有限值,因此,u+-u-≈0。即u+≈u-,称为“虚短”。
(2)由于ri=∞,故流进运放两个输入端的电流可视为零,即IIb=0,称为“虚断”。这说明运放对其前级吸取电流极小。
上述两个特性是分析理想运放应用电路的基本原则,可简化运放电路的计算。
基本运算电路1)反相比例运算电路
电路如图6-1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
uo??
RF
uiR1
3 19 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R2=R1//RF。
图6-1反相比例运算电路图6-2反相加法运算电路
2)反相加法电路
电路如图6-2所示,输出电压与输入电压之间的关系为
uo??(
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运算放大器的应用实验报告
引言:
运算放大器(Operational Amplifier,简称Op-Amp)是一种重要的电子元器件,具有高增益、高输入阻抗和低输出阻抗等特点。它在现代电子电路中有着广泛的应用。本实验旨在通过实际操作和测量,探索运算放大器在不同电路中的应用,并验证其性能。
一、直流放大电路实验:
1. 实验目的:
通过搭建直流放大电路,观察运算放大器的放大效果,并测量其放大倍数。
2. 实验步骤:
(1)搭建直流放大电路,将运算放大器的正、负输入端分别连接到输入信号源和地线。
(2)调节输入信号源的幅度,记录输出信号的幅度。
(3)改变输入信号的频率,观察输出信号的变化。
3. 实验结果和分析:
通过实验数据的测量,我们得到了输入信号和输出信号的幅度数据,并计算了放大倍数。结果显示,运算放大器能够将输入信号放大数倍,并且在一定频率范围内保持较好的线性放大特性。
二、反相放大电路实验:
1. 实验目的:
通过搭建反相放大电路,探索运算放大器的反相放大功能,并测量其放大倍数和频率响应。
2. 实验步骤:
(1)搭建反相放大电路,将运算放大器的正输入端接地,负输入端连接到输入信号源。
(2)调节输入信号源的幅度,记录输出信号的幅度。
(3)改变输入信号的频率,观察输出信号的变化。
3. 实验结果和分析:
实验数据显示,反相放大电路能够将输入信号进行反向放大,并且放大倍数与输入信号的幅度成反比。此外,随着输入信号频率的增加,输出信号的幅度逐渐下降,表明运算放大器的频率响应存在一定的限制。
三、非反相放大电路实验:
1. 实验目的:
通过搭建非反相放大电路,研究运算放大器的非反相放大功能,并测量其放大倍数和频率响应。
2. 实验步骤:
(1)搭建非反相放大电路,将运算放大器的正输入端连接到输入信号源,负输入端接地。
(2)调节输入信号源的幅度,记录输出信号的幅度。
电工实验集成运算放大器应用电路仿真附数据处理及电路图
4.5 集成运算放大器应用电路的设计
4.5.1实验目的
1 .进一步理解集成运算放大器的工作特性及参数;
2 .根据集成运算放大器的传输特性,设计信号运算和处理方面的电路;
3 .学习集成运算放大器电路的综合设计、制作和调试方法。
4.5.2实验仪器与设备
1 .电工电子综合实验台;
2 .信号发生器;
3 .数字示波器;
4 .数字交流毫伏表;
5 .数字万用表;
6 .自选的元器件。
4.5.3实验原理
实验采用双列直插式单运算放大器,芯片型号为LM741(μA741),其外形和引脚图如图4-3-2所示,符号图如图4-3-3,其中,2管脚为反相输入端,3管脚为同相输入端,4管脚为负电源端,接-12V直流稳压电源,7管脚为正电源端,接+12V直流稳压电源,6管脚为输出端,1和5管脚为外接调零电位器的两个端子,8管脚为空脚。
LM74112345876 ∆1∞反相输入端同相输入端输出端+12V-12V1kΩ10kΩ356724LM741RP
图4-3-2 LM741外形和引脚图 图4-3-3 LM741符号图 4.5.4 实验内容
本次实验采用集成运算放大器等基本器件完成各电路设计,要求集成运算放大器数量为一个,直流工作电压为±12V,设计时需要考虑运放输入端电阻的平衡问题,。
1 .依据集成运算放大器的线性工作特性设计信号的运算电路。
(1)O122515u.u+.u
(2)O122515u.u.u
(3)O122515u.u+.u
(1)反相加法运算电路如图4-5-1所示,根据表4-5-1所设计的输入电压值进行理论计算,并将计算结果填入表中。按照实验电路图4-5-1连接线路,电路的输入电压由直流信号源提供,用数字万用表直流电压挡测试相应的输出电压,并与理论值比较。(写出所设计电阻的阻值,电路的输入和输出电压关系)
集成运算放大器的应用实验报告 2
集成运算放大器的应用实验报告
一、实验目的。
本实验旨在通过实际操作,掌握集成运算放大器的基本原理和应用技巧,加深对集成运算放大器的理解,提高实际操作能力。
二、实验仪器与设备。
1. 集成运算放大器实验箱。
2. 直流稳压电源。
3. 示波器。
4. 信号发生器。
5. 电阻、电容等元件。
6. 万用表。
7. 示波器探头。
三、实验原理。
集成运算放大器是一种高增益、直流耦合的差分输入、单端输出的电子放大器,具有很多种应用。在本实验中,我们主要探讨集成运算放大器的非反相放大电路和反相放大电路的应用。
1. 非反相放大电路。
非反相放大电路是指输入信号与反馈信号同相,通过调节反馈电阻和输入电阻的比值,可以实现不同的放大倍数。在本实验中,我们将通过调节电阻的数值,观察输出信号的变化,从而验证非反相放大电路的工作原理。 2. 反相放大电路。
反相放大电路是指输入信号与反馈信号反相,同样可以通过调节电阻的数值,实现不同的放大倍数。在本实验中,我们将通过改变输入信号的频率和幅度,观察输出信号的变化,从而验证反相放大电路的工作原理。
四、实验步骤。
1. 连接电路。
根据实验要求,连接非反相放大电路和反相放大电路的电路图,接通电源。
2. 调节参数。
通过调节电阻的数值,观察输出信号的变化,记录不同放大倍数下的输入输出波形。
3. 改变输入信号。
改变输入信号的频率和幅度,观察输出信号的变化,记录不同条件下的输入输出波形。
4. 数据处理。
根据实验数据,计算不同条件下的放大倍数,绘制相应的放大倍数曲线。
五、实验结果与分析。
通过实验数据的记录和处理,我们得出了非反相放大电路和反相放大电路在不同条件下的放大倍数曲线。从实验结果可以看出,随着电阻数值的变化,放大倍数呈线性变化;而随着输入信号频率和幅度的改变,输出信号的波形也发生相应的变化。
六、实验总结。 通过本次实验,我们深入理解了集成运算放大器的基本原理和应用技巧,掌握了非反相放大电路和反相放大电路的工作原理。同时,我们也学会了如何通过调节电阻的数值和改变输入信号的频率和幅度,实现不同条件下的放大倍数。这些都为我们今后的学习和工作打下了坚实的基础。
实验运放的应用实验报告(3篇)
第1篇
一、实验目的
1. 了解集成运算放大器(运放)的基本原理和特点。
2. 掌握运放电路的设计方法和应用。
3. 通过实验验证运放电路的性能。
二、实验原理
集成运算放大器(运放)是一种具有高电压增益、低输入阻抗、高输入阻抗、低输出阻抗的电子元件。运放电路可以通过不同的反馈网络实现各种模拟运算,如放大、滤波、振荡等。
1. 运放的基本特性
(1)开环增益:运放的开环增益非常高,可达10^5~10^6。
(2)输入阻抗:运放的输入阻抗非常高,可达10^9~10^12。
(3)输出阻抗:运放的输出阻抗非常低,可达几十欧姆。
(4)带宽:运放的带宽较宽,可达几十kHz到几MHz。
2. 运放的基本运算电路
(1)反相比例放大器:输入信号经过反相输入端输入,输出信号与输入信号成反相关系,放大倍数为负值。
(2)同相比例放大器:输入信号经过同相输入端输入,输出信号与输入信号成同相关系,放大倍数为正值。
(3)加法运算电路:输入信号分别经过反相输入端和同相输入端输入,输出信号为输入信号之和。
(4)减法运算电路:输入信号分别经过同相输入端和反相输入端输入,输出信号为输入信号之差。
三、实验仪器与设备
1. 运放芯片:LM741 2. 信号发生器:FG202
3. 示波器:DS1052E
4. 数字万用表:DT9205
5. 电阻:1KΩ、10KΩ、100KΩ
6. 电容:0.1μF、0.01μF
四、实验内容
1. 反相比例放大器
(1)搭建电路:将LM741运放芯片接入反相比例放大器电路,输入信号通过电阻R1接入反相输入端,输出信号通过电阻R2接入输出端。
(2)测试与验证:使用信号发生器产生正弦波信号,调节输入信号幅度和频率,观察示波器上输出信号的幅度和频率,验证电路的放大倍数。
2. 同相比例放大器
(1)搭建电路:将LM741运放芯片接入同相比例放大器电路,输入信号通过电阻R1接入同相输入端,输出信号通过电阻R2接入输出端。
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。
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。
电工电子实验报告实验4.6运算放大器的线性应用
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.. . 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. Uo=Ui
2. UO= 5U i1+U i2 (Rf=100k);
3.UO= 5Ui2-U i1 (Rf=100k);
4. UO= - (0.1ui+1000∫uidt) (Cf=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. Uo=Ui
Ui(V) 0.3 0 -0.3
计算Uo(V) 0.3 0 -0.3
测量Uo(V) 0.302 0.001 -0.301 ..
