同相反向比例运放 (2).docx

同相、反相比例运算放大电路的搭建【任务分析】同相输入放大电路是将输入信号ui通过R2加到集成运算放大器的同相输入端，如图1所示。在该电路中，由于输出电压通过反馈电阻Rf反馈到反相输入端，所以该电路是电压串联负反馈电路。该电路中一般取R2=R1/Rf。+wuouiR1RfR2uiui+-i1iiif图1 同相输入放大电路 根据理想运放“虚断”(ii=0)的概念，流过R2的电流为0，则ui+=ui，又利用“虚短”(ui=ui+)的概念，那么，同相输入放大电路中有ui=ui+=ui,由于ii=0，则i1=if，即，故输出电压为。 反相输入放大电路的输入信号ui加到集成运算放大器的反相输入端，如图2所示。输出电压通过反馈电阻Rf反馈到反相输入端，R1为输入端的电阻；R2为平衡电阻或是补偿电阻，用于消除偏置电流带来的误差，一般取R2=R1/Rf 。显然该电路是电压并联负反馈电路。+wuiuoR1RfR2i1iiifui+-ui-图2 反相输入放大电路根据理想运放“虚断”（ii=0）的概念，则ui+=0，又由于“虚短”（ui=ui+）的概念，所以ui=ui+=0，即，和，故输出电压为：。如图3所示为同相、反相比例运算放大电路的原理图。图3 同相、反相比例运算放大电路原理图该电路中主要元件的作用为：LM358是集成运算放大器是构成运算放大电路的核心。R7、R3、R4与LM358中的一个运算放大器构成一个反相比例运算放大器，R5、R6、R8与LM358中的另一个运算放大器构成一个同相比例运算放大器。给Uin2输入信号时，Uout2得到一个反相的放大信号，给Uin1输入信号时，Uout1得到一个同相的放大信号。【技能要求】1.对照电路原理图，在洞洞板用LM358和分立元件搭建同相、反相比例运算放大电路。2对搭建好的电路板进行输入输出信号波形的观察和记录，记下输入输出信号电压的大小，并利用所学知识结合电路原理图对输出电压进行计算，比较测量值和计算值，进一步数学运算放大器。【任务实施】第一步：清点材料同相、反相比例运算放大电路元器件清单见下表1所示。表1 同相、反相比例运算放大电路元件清单序号名 称图 号规格数量1IC芯片LM35812IC座8脚13瓷片电容C2，C410424发光二极管LED1，LED25 红色25直插电阻R1，R4，R6，R810K46直插电阻R2，R730K27直插电阻R3，R52K28单排针2pin 2.54间距69单排针3pin 2.54间距110防反接线座子和防反线2pin 2.54间距2对11单股导线0.5mm*200mm112连孔板8.3cm*5.2cm1第二步：电路搭建（一）搭建注意事项1按电路原理图熟悉印制电路板上电路元器件的布局。2按工艺要求对元器件的引脚进行成形加工。3在印制电路板上依次进行元器件的排列、插装。4按焊接工艺要求对元器件进行焊接，直到所有元器件焊完为止。5焊接电源输入线（或端子）和信号输入、输出端子。6. 搭建要求：（1）不漏装、错装，不损坏元器件。（2）无虚焊，漏焊和桥接，焊点表面要光滑、干净。（3）元器件排列整齐，布局合理，并符合工艺要求。（4）连接线使用要适当。(二)搭建实物图同相、反相比例运算放大电路印制电路板和装接实物如图4（a）、（b）所示。（a）（b）图4 同相、反相比例运算放大电路装配图（a） 印制电路板 （b） 装配实物图第三步：电路测量与分析同相比例运算放大电路实物搭建效果如图5所示：装接完毕，检查无误后，用万用表测量电路的电源两端，若无短路，方可接入电源。在加入电源时，注意电源与电路板极性一定要连接正确。当加入电源后，如无异常现象，可开始加上正弦波输入信号进行测量和分析。1. 利用双踪示波器测量输入电压和输出电压，绘制波形并分别记录到表2和3中。表2 同相比例运算放大电路测量记录表 记录波形示 波 器CH1:VOLTD/DIV CH1:VOLTD/DIV SEC/DIV 输入电压输出电压1kHZ UiP-P=50mV 正弦波表3 反相比例运算放大电路测量记录表 记录波形示 波 器CH1:VOLTD/DIV CH1:VOLTD/DIV SEC/DIV 输入电压输出电压1kHZ UiP-P=50mV 正弦波2.输出电压U0与输入电压Ui的比值U0/Ui是多大？3.同相比例运算放大电路中，输出电压与输入电压的比值U0/Ui与相比，两者 （基本相等/相差很大）。如果不完全相等，原因是什么？输