实验八集成运算放大器的线性应用.ppt

模拟电子技术实验 A n a l o g C i r c u i t s E x p e r i m e n t 模拟电子技术实验 A n a l o g C i r c u i t s E x p e r i m e n t 实验八 集成运算放大器的线性应用 模拟电子技术实验 A n a l o g C i r c u i t s E x p e r i m e n t 模拟电子技术实验 A n a l o g C i r c u i t s E x p e r i m e n t 一. 实验目的 1.加深对集成运算放大器的基 本组态、性能参数的理解。 2.了解集成运算放大器的特点, 掌握集成运算放大器的正确使用方 法和基本应用电路。 模拟电子技术实验 A n a l o g C i r c u i t s E x p e r i m e n t 模拟电子技术实验 A n a l o g C i r c u i t s E x p e r i m e n t 二.实验原理 集成运算放大器(简称运放)是目前 产量最大的线性集成电路。在它的输出 端与输入端间加上不同的反馈网络，就 可实现多种不同的电路功能。近年来， 它的应用范围不断拓宽，用它可以完成 放大、振荡、调制和解调，模拟信号的 相乘、相除、相减和相比较等功能，而 且还广泛地用于脉冲电路。本实验仅简 要分析其基本应用。 模拟电子技术实验 A n a l o g C i r c u i t s E x p e r i m e n t 模拟电子技术实验 A n a l o g C i r c u i t s E x p e r i m e n t A741型通用集成运算放大器 实验所用运放采用A741型通用 集成运放。 A741是单片高性能 内补偿运算放大器，具有较宽 的共模电压范围。该器件的主 要特点是：不需要外部频率补 偿；具有短路保护功能；失调 电压调到零的能力；较宽的共 模和差模电压范围；功耗低。 实验所用运放采用8引脚DIP封装 ,下图为其顶视封装。 各管脚功能如下: 1、5:调零端 2: 3: 4:-VEE 6:输出 7:+VCC 8:空脚 模拟电子技术实验 A n a l o g C i r c u i t s E x p e r i m e n t 模拟电子技术实验 A n a l o g C i r c u i t s E x p e r i m e n t 理想运放线性区的两个特性： 1.理想运算放大器的两个输入 端无电流。 2.理想运算放大器的两个输入 端“虚短路”，即电压差为0。 模拟电子技术实验 A n a l o g C i r c u i t s E x p e r i m e n t 模拟电子技术实验 A n a l o g C i r c u i t s E x p e r i m e n t 1. 反相比例放大器 模拟电子技术实验 A n a l o g C i r c u i t s E x p e r i m e n t 模拟电子技术实验 A n a l o g C i r c u i t s E x p e r i m e n t 2. 同相比例放大器 模拟电子技术实验 A n a l o g C i r c u i t s E x p e r i m e n t 模拟电子技术实验 A n a l o g C i r c u i t s E x p e r i m e n t 全加器电路如图所示 ，当运算放大器开环增 益足够大时，若 则根据运放的特性可 以得到: 3. 全加器 模拟电子技术实验 A n a l o g C i r c u i t s E x p e r i m e n t 模拟电子技术实验 A n a l o g C i r c u i t s E x p e r i m e n t 电路如图所示，当运算 放大器开环增益足够大 时，有 4. 微分器 模拟电子技术实验 A n a l o g C i r c u i t s E x p e r i m e n t 模拟电子技术实验 A n a l o g C i r c u i t s E x p e r i m e n t 电路如图所示，把微分 器电路中电阻与电容的 位置交换一下，就可得 到一个运放积分器。 5. 积分器 模拟电子技术实验 A n a l o g C i r c u i t s E x p e r i m e n t 模拟电子技术实验 A n a l o g C i r c u i t s E x p e r i m e n t 三. 实验仪器 双路稳压电源 一台 双踪示波器 一台 万用表 一台 低频信号发生器 一台 运算放大器基本应用实验板 一块 模拟电子技术实验 A n a l o g C i r c u i t s E x p e r i m e n t 模拟电子技术实验 A n a l o g C i r c u i t s E x p e r i m e n t 正弦 波发 生器 方波 发生 器 微(积)分电路 全 加 器 迟滞 比较 器 电源及 电阻网络 实验板布局如图所示: 模拟电子技术实验 A n a l o g C i r c u i t s E x p e r i m e n t 模拟电子技术实验 A n a l o g C i r c u i t s E x p e r i m e n t 实验板电路图 模拟电子技术实验 A n a l o g C i r c u i t s E x p e r i m e n t 模拟电子技术实验 A n a l o g C i r c u i t s E x p e r i m e n t 反相器的测量 ： (1) 将 与 接地，在 加入直流信号，电压 分别为7.5V、6V和4.5V，测量的 输出，完成 下表。 (v)7.564.5 (实测值 ) (理论值) 与 仍接地，将正弦发生器的输出信号加到 记录并比较输入波形 与输出波形 四. 实验内容1 模拟电子技术实验 A n a l o g C i r c u i t s E x p e r i m e n t 模拟电子技术实验 A n a l o g C i r c u i t s E x p e r i m e n t 同相器的测量 ： (1) 将 与 接地，在 加入直流信号，电压 分别为7.5V、6V和4.5V，测量的 输出，完成 下表。 (v)7.564.5 (实测值 ) (理论值) 与 仍接地，将正弦发生器的输出信号加到 记录并比较输入波形 与输出波形 四. 实验内容2 模拟电子技术实验 A n a l o g C i r c u i t s E x p e r i m e n t 模拟电子技术实验 A n a l o g C i r c u i t s E x p e r i m e n t 7.5 V 6V4.5 V 6V7.5 V 7.5 V 4.5 V 4.5 V 6V (测 试值 ) (理论 值) 四. 实验内容3 全加器的测量：根据电路图，计算当 R455K时输出电压与输入电压的关 系，并完成下表。 模拟电子技术实验 A n a l o g C i r c u i t s E x p e r i m e n t 模拟电子技术实验 A n a l o g C i r c u i t s E x p e r i m e n t 频率(Hz)1005001k10k 相位 四.实验内容4 微分电路的测量：开关K5置于位置，微 分电路的输入端加正弦信号，其 为4V， 频率分别为100Hz、500Hz、1KHz、10KHz ，实验板开关K5置于位置，同时观察输 入和输出波形，记录输出波形的峰峰值 及相对输入信号 的相位填入下表。 模拟电子技术实验 A n a l o g C i r c u i t s E x p e r i m e n t 模拟电子技术实验 A n a l o g C i r c u i t s E x p e r i m e n t 频率(Hz)1005001k10k 相位 四. 实验