实验五集成运算放大器单元应用电路

实验五集成运算放大器单元应用电路 一 实验目的1 掌握集成运算放大器的正确使用方法 2 掌握常用单元电路的设计和调试 3 掌握由单元电路组成简单电子系统的方法及调试技术 二 设计要求根据理论课内容 用集成运放 A741完成下列单元电路的设计 1 反相比例运算放大电路 设计放大倍数为10的反相比例运算电路 2 同相比例运算放大电路 设计放大倍数为10的同相比例运算电路 3 差动比例运算放大电路 设计放大倍数为10的差动比例运算电路 4 积分电路 设计积分时间常数为1ms的反相积分电路 输入频率为1kHz 幅度为2V的方波 此时 一定要注意 输入波形的微小的不对称会造成输出很大的漂移 甚至达到饱和 请想办法解决这一问题 5 滞回比较器 设计一滞回比较器 回差电压约为3V 用两只5 1V稳压管串联对接来稳定输出电压 三 预习要求1 在掌握集成运放应用电路分析的方法基础之上 完成设计任务 2 阅读实验指导书中4 5节的内容 了解uA741管脚分配 3 阅读实验指导书中2 6节的内容 清楚如何给出 15V电源 uA741 四 实验内容 1 搭接好自行设计的电路 将电源调至输出 15V电压 在 A741的7脚接上正电源 4脚接负电源 切记不要反接 2 测量直流放大倍数 直流输入信号可用信号源得到 具体方法请参阅2 3节 3 测量交流放大倍数 输入信号为1kHz的正弦波 Uipp 10mV 用示波器观测输出 输入波形 在输出不失真的条件下 测量放大倍数 并观测其相位关系 4 测量输出动态范围 增大输入信号Ui的幅度 直到输出出现失真 再减小Ui到输出Uo刚好不失真 测量此时输出的峰 峰值 即输出动态范围 2 同相比例运算电路做与反相比例运算电路相同测试 3 差动比例运算电路两路输入信号可用图6 5 1所示方法得到 两者之差可通过调整R1 R2的阻值来改变 本项要求测试直流和交流放大倍数 4 积分电路原理图如图6 2 4所示 在ui端加入频率为1kHz 幅度为2V的方波 用示波器观察输出波形 注意一定使用示波器的直流耦合方 DC 你会发现uo会向上或向下漂移至输出的最大值 一方面 ui不完全对称 即ui中有微小直流分量 而该积分电路对直流量的不断累加 势必导致输出达到饱和 另一方面 即使输入波形完全对称 由于运放失调电运放失调电压的存在 也会导致这一结果 解决该问题的方法是在积分电容C上并联一电阻来旁路直流量 但电阻的取值应考虑对交流量的积分效果影响尽量小 请自行选择电阻观察 5 滞回比较器搭好电路 接上电源 在比较器的输入端加入频率为1kHz的三角波 注意三角波的幅度应大于你所设计的阈值 例如 你所设计的比较器的两个阈值分别为Uth1 Uth2 1 5V 则三角波的峰值应大于1 5V 此时输出应为方波 在示波器上测出相应的阈值并计算回差电压 与理论值比较 增加输入信号的频率至10kHz 随着示波器扫描时间单位的缩小 此时在示波器上比较明显的观察方波的上升时间tr和下降时间tf 测出tr和tf 五 思考题1 在反相比例运算电路中 如输入直流信号UI 100mV 而此时测量输出电压却接近负电源电压 15V 你认为问题出在哪里 2 在积分电路中在电容上并一个电阻的目的是什么 说