集成运算放大器的基本应用─模拟运算电路.doc

实验题目: 集成运算放大器的基本应用模拟运算电路实验时间：_2016年11月14号_班级：_14物本2班_学号:_2014294222_姓名：_梁国烈_一、实验预习1、实验目的（1）熟悉集成运放的正确使用方法。（2）研究由集成运算放大器组成的比例、加法、减法等基本运算电路的功能。2、实验原理及内容（简明扼要，主要是实验接线图）（一）实验原理 （1）反相比例运算电路。反相比例运算电路原理如图38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 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R2R1 / RF。图38 反相比例运算电路 （2)同相比例运算电路。同相比例运算电路原理如图39(a)，它的输出电压与输入电压之间的关系为， R2R1 / RF当R1时，UOUi，即得到如图39(b)所示的电压跟随器。图中R2RF，用以减小漂移和起保护作用。一般RF取10K， RF太小起不到保护作用，太大则影响跟随性。 （a) 同相比例运算电路 (b) 电压跟随器图3-9 同相比例运算电路 （3)反相加法电路。反相加法电路原理如图310所示，输出电压与输入电压之间的关系为： 其中R3R1 / R2 / RF图310 反相加法运算电路 （4)差动放大电路（减法器）差动放大电路原理如图3-11所示，当R1R2，R3RF时， 有如下关系式 图311 减法运算电路 （二）实验内容与步骤实验前要看清运放组件各管脚的位置，切忌正、负电源极性接反和输出端短路，否则将会损坏集成块。1反相比例运算电路（1) 将A741芯片插入THM-3实验箱上8P圆针插座中，（芯片方向与圆针插座方向应一致）；按图3-8连接实验电路，接通12V电源，将信号输入端对地短接(即使Ui0)，调节调零电位器RW，用万用表的直流电压档测量芯片的6脚输出端，使Uo0，完成运放调零。（2) 断开信号输入接地端，调节TFG6930A函数信号发生器，将输出f100Hz，ui0.5V峰峰值的正弦交流信号接到反相比例电路的输入端，用交流毫伏表测量出Ui和UO，并用示波器观察uO和ui的相位关系，记入表3-17。2. 同相比例运算电路（1) 按图39(a)连接实验电路，同样输入ui0.5V，f100Hz的交流信号，实验步骤同内容1，将结果记入表318。3. 反相加法运算电路（1) 按图310连接实验电路，先进行调零。 （2) 输入信号采用直流信号，图3-12所示电路为简易直流信号源Ui1、Ui2，实验时用万用表直流电压档测量输入电压Ui1、Ui2(且要求均大于零小于0.5V)及输出电压UO，记入表320。 图3-12 简易可调直流信号源4减法运算电路（1) 按图311连接实验电路，先进行调零。（2) 采用直流输入信号（使用图3-12的直流信号源），实验步骤同内容3，将测量数据记入表320。3、所用仪器设备模拟运算电路实验所需仪器设备见表3-16。表3-16实验仪器设备序号名称型号规格数量1模拟电路实验箱THM-312函数信号发生器TFG6930A13双踪示波器V-252,20MHZ14交流毫伏表DF2170C15数字万用表VC9801A+14、预习思考题（1）复习教材中有关OTL放大电路部分内容，理解其工作原理。（2）利用仿真软件仿真本实验的实验内容。（3）电路中C2和R构成什么电路？有什么作用？二、实验原始记录（实验完成后必须要经过实验指导教师签名认可）画出实验所需要的各种记录表格表3-17 反相比例运算电路的测量Ui（V）U0（V）ui波形uO波形Au实测值计算值表3-18 同相比例运算电路的测量Ui（V）U0（V）ui波形uO波形AV实测值计算值表3-20 反相加法运算电路的测量Ui1(V)Ui2(V)实际值理论值表320 减法运算电路的测试Ui1(V)Ui2(V)理论值实测值三、实验报告1、数据处理（数据表格、计算结果、误差、结果表达、曲线图等）表3-17 反相比例运算电路的测量Ui（V）U0（V）ui波形uO波形Au0.514.92实测值-9.61计算值-10表3-18 同相比例运算电路的测量Ui（V）U0（V）ui波形uO波形AV0.5165.48实测值10.62计算值11表3-20 反相加法运算电路的测量Ui1(V)0.150.200.400.20Ui2(V)0.310.310.410.45理论值-0.30-3.55-6.10-4.20实测值-3.08-3.59-6.03-4.11表320 减法运算电路的测试Ui1(V)0.450.380.310.26Ui2(V)0.390.430.290.24理论值-0.560.35-0.30-0.24实测值-0.660.42-0.34-0.272、结论对实验内容1和2波形，会发现U0方向正好相反，正是同相和反相的差别，我在做实验6是，发现直流电源不通电源是会得到完全不同的输出波形，只有接通是得到正确波形，因为在不通时，电路已经变了。3、讨论（1）实验前要