电子测量原理课程设计报告书

摘要

运算放大器（简称“运放”）是具有很高放大倍数的电路单元。在实际电路中，通常结合反馈网络共同组成某种功能模块。由于早期应用于模拟计算机中，用以实现数学运算，故得名“运算放大器”。运放是一个从功能的角度命名的电路单元，可以由分立的器件实现，也可以实现在半导体芯片当中。随着半导体技术的发展，大部分的运放是以单芯片的形式存在。运放的种类繁多，广泛应用于电子行业当中。按照集成运算放大器的参数来分，集成运算放大器可分为如下几类，通用型、高阻型、低温漂型、高速型、低功耗型、高压大功率型等。

关键词：放大器运算半导体

集成运算放大器开环增益测试实验

一、 测试目的

（1）了解集成电路测试的常用仪器仪表使用方法及注意事项；

（2）学习集成运算放大器主要参数的测试原理，掌握这些主要参数的测试方法；

（3）通过对相关软件的综合运用，把学到的理论知识运用到实践中去。

二、 测试思路

运算放大器符号如图1所示，有两个输入端。一个是反相输入端用“-”表示，另一个是同相输入端用“+”表示。可以是单端输入，也可是双端输入。若把输入信号接在“-”输入端，而“+”端接地，或通过电阻接地，则输出信号与输入信号反相，反之则同相。若两个输入端同时输入信号电压为V- 和V+ 时，其差动输入信号为VID= V- - V+ 。开环输出电压V0=AVOVID 。AVO 为开环电压放大倍数。

运算放大器在实际使用中，为了改善电路的性能，在输入端和输出端之间总是接有不同的反馈网络。通常是接在输出端和反相输入端之间。

图1 运算放大器符号

三、 测试过程

开环电压增益是指放大器在无反馈时的差模电压增益，其值为输出端电压变化量 V0和输入电压变化量

o o V I V A V ∆=∆ 由于AV0很大，输入信号VI 很小，加之输入电压与输出电压之间有相位差，从而引人了较大的测试误差，实际测试中难以实现。测试开环电压增益时，都采用交流开环，直流闭环的方法。测试原理如图所示：

图中的示波器是为了监视输出波形是否失真，若有失真则应重新调整输入信号的幅度。直流通过RF实现全反馈，放大器的直流增益很小，故输入直流电平十分稳定，不需进行零点调节。取CF足够大，以满足RF >>l/CF ，使放大器的反相端交流接地，以保证交流开环的目的。这样只要测得交流信号电压vS和vo，就能得到

在讯号频率固定的条件下，增加输入信号电压幅度，使输出端获得最大无失真的波形。保持输入电压不变，增加输入电压频率，当输出电压的幅值降低到低频率值的0.707倍，此时频率为开环带宽。

四、实验仪器与材料

（1）直流稳压电源一台

（2）数字双踪示波器* 一台

（3）信号发生器一台

（4）实验测试板及连接线一套

（5）常见通用运算放大器IC样品一块

五、测试结果

R1R2R3R f R P C

51kΩ51Ω1kΩ51kΩ51Ω47µF

测试开环增益：

=16.7v , =4.8mv

=34791

六、实验心得

这一次的实验课，我们学习的是关于集成运算放大器的开环增益的测试，在整个测试中，我们也遇到了一些问题，例如在测试开环增益由于输入电压非常小，与周围的噪声处在相同数量级，测试时候容易造成干扰，测试时候要注意选取一个合适的点，读出输入输出电压值，同时输入电压过大的话会造成输出饱和无法在示波器上读出合适的值等一些问题。不过在请教老师过后我们都一一解决了问题和麻烦，在这里谢谢老师。通过本次试验，我了解运算放大器的测试和方法，加深对集成运放的理解。因此，在以后的学习与生活中，我会不断理论联系实际，加强自己的实践动手能力。为以后的工作打下坚实的基础。

七、参考文献

[1] 邓仁清梁明理. 电子线路. 北京：高等教育出版社，1978

[2] 赵春华张学军主编. 电子技术基础仿真实验. 北京：机械工业出版社，2007

[3] 侯建军. 数字电路实验一体化教程. 北京：北京交通大学出版社，2005

[4] 康华光. 电子技术基础（模拟部分）（第五版）. 北京：高等教育出版社，

2005