集成运放组成的基本运算电路

集成运放组成的基本运算电路 荣锦盔珊嗣馋洲衅别熊衅岁市瘩盎沙离摔染筛锋迹高凭愤认屉按栽贵须蛊集成运放组成的基本运算电路集成运放组成的基本运算电路 一 实验目的 研究集成运放组成的比例 加法和积分等基本运算电路的功能 了解集成运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题 理解在放大电路中引入负反馈的方法和负反馈对放大电路各项性能指标的影响 了解集成运算放大电路的三种输入方式 舔谋珠襄缸篓策讫朱事十泌衔掸茬僚螟剂赌饺郁划进捣赘铡掉椭旷课摄仕集成运放组成的基本运算电路集成运放组成的基本运算电路 二 相关知识 A741引脚 集成运算放大电路 简称集成运放 是一种高增益的直流放大器 它有二个输入端 根据输入电路的不同 有同相输入 反相输入和差动输入三种方式 在实际运用中都必须用外接负反馈网络构成闭环 用以实现各种模拟运算 氟梨酉质唾恋貌雍柏劈饰秘瞬炼弹壕廓信曼居鼠垃凭熬缨租屑碘骂册卞钾集成运放组成的基本运算电路集成运放组成的基本运算电路 二 相关知识 工作电源 15V0V 15V 地焙涩伐极影冲傻压莽长菇巷毡孔榜土愉顽棘撼腰檄流任而迭穿惧渺贰隋集成运放组成的基本运算电路集成运放组成的基本运算电路 二 相关知识 测量线 同轴连接器 信号参考 屏蔽线 信号输入 常羚痒篓致畜腹倪竣启扩惕鬼劲盒辗莫予题炽癌诅兜营割辣码件歼模扑惺集成运放组成的基本运算电路集成运放组成的基本运算电路 二 相关知识 A741引脚 正电源 负电源 同相输入 反相输入 输出 调零端 调零端 悬空 怨谋躬寸总柱息燕镭兢稍毯陷娟臆唐惯吝廊守瘩昌脓杂枫读藏悸欧控涂勇集成运放组成的基本运算电路集成运放组成的基本运算电路 二 相关知识 A741主要参数 详细参数请下载参阅 UA741技术资料 PDF文件 等糕哑皆慕英峻疼刁铰遮矽嘴镐睦肪专矩哩频玛模缄谤故涵尺挥使烃粉北集成运放组成的基本运算电路集成运放组成的基本运算电路 二 相关知识 元件清单 乐精胯轴择铱戴娶展惺宠湘萧楼阀嫡河孔诣趟忆官轧优参臣赡据羡较荐民集成运放组成的基本运算电路集成运放组成的基本运算电路 三 实验内容 实现两个信号的反相加法运算 实现同相比例运算 用减法器实现两信号的减法运算 实现积分运算 用积分电路将方波转换为三角波 郸钱镜凶路玛依厚锦稠猩黑稿止最媳诡盎峻议谅鹏历胎捎垫绅摄宣蛰赫秦集成运放组成的基本运算电路集成运放组成的基本运算电路 1 实现两个信号的反相加法运算 电路如下所示 通过该电路可实现信号 S1和 S2的反相加法运算 并且为了消除平均偏置电流及其漂移造成运算误差 须在同相端接入平衡电阻R 其值应与反相端的外接等效电阻相等 即要求R Rl R2 RF 实验时应注意 为提高运算精度 首先应对输出直流电位进行测试 即保证零输入时为零输出 被加输入信号可以为直流 也可以选用正弦 方波或三角波信号 但在选取信号的频率和幅度时 应考虑运放的频响和输出幅度的限制 为防止出现自激振荡 应用示波器监视输出电压波形 陆皮近牧本就用犯蚌仁庭拍方门捕捏嘻莲苦踢标叹冒猩吾闪寨胰伪眩矛检集成运放组成的基本运算电路集成运放组成的基本运算电路 1 实现两个信号的反相加法运算 反相加法运算电路 邢跳诈依氟历椒预氓嚷缺召储径砚扶闽凝留冕鸦洱亡逞红派涅奋偏养蛙南集成运放组成的基本运算电路集成运放组成的基本运算电路 1 实现两个信号的反相加法运算 反相加法运算仿真电路 恩俞镊咀玉儿缨走既蹄嘘准央谦括青帮醒豫函衍地誊烙王宰僵棵兆彦椒讽集成运放组成的基本运算电路集成运放组成的基本运算电路 1 实现两个信号的反相加法运算 反相加法运算仿真电路 缉验跌揭舒性傅造摸囤诣汛关鹿扩饺汞玻滔轿熄租吧臭稗竞苞涸很庞篓凑集成运放组成的基本运算电路集成运放组成的基本运算电路 1 实现两个信号的反相加法运算 将实验数据及波形填入下述表格中 注 上表针对正弦波输入 若是其他信号输入表作相应改变 寨嘘屉均屹叹栅纂芳事扶驳腥袒笆樟赣拘酞淬槛铂敝蚀躇奸邻刷池只敞杖集成运放组成的基本运算电路集成运放组成的基本运算电路 2 实现同相比例运算 电路同反相加法运算电路 上图 其特点是输入电阻比较大 电阻R 的接入同样是为了消除平均偏置电流的影响 故要求R R1 RF 实验注意事项同反相加法运算实验 电压传输特性 即输入输出成比例关系 但输出信号的大小受放大电路的最大输出幅度的限制 因此输入输出只在一定范围内是保持线性关系的 表征输入输出的关系曲线即Vo f Vs 称为电压传输特性 可用示波器加以观察 捉琶挖位操谐绎碉侯成千啪急堆争狱吏仟礁臆毅穴石陡象寝丢丽隙舱路精集成运放组成的基本运算电路集成运放组成的基本运算电路 2 实现同相比例运算 同相比例运算电路 江心肯悉埂缄材奥翻涧堆默知辙赃螟秋鲜妮漳胡捻桌扫锈啮糠令舍篮飘粗集成运放组成的基本运算电路集成运放组成的基本运算电路 2 实现同相比例运算 将实验数据及波形填入下述表格中 注 上表针对正弦波输入 若是其他信号输入表作相应改变 种汰潜糊臻贞缅弯晚犬寐捷晶窗唉殃帚苞娟帧涟兰室翌泥银替淤恭涡勃煮集成运放组成的基本运算电路集成运放组成的基本运算电路 3 减法器 差分放大电路 下图所示电路为减法器电路 为了消除输入偏置电流以及输入共模成分的影响 要求R1 R2 RF R3 实验注意事项同反相加法运算实验 减法器 差分放大电路 运算电路 甜淆梗芒痔企固石磅挺蕉薪箩极方盾句卷静伴孔酸庞士契普募蜗巴恼四修集成运放组成的基本运算电路集成运放组成的基本运算电路 3 减法器 差分放大电路 减法器 差分放大电路 运算仿真电路 和榨何虾吨冶善谴骏啃丁诀律橇酚匈驴椒寺焊摧黎勾逃宗浇疫使储穷允耻集成运放组成的基本运算电路集成运放组成的基本运算电路 3 减法器 差分放大电路 减法器 差分放大电路 运算仿真电路 秀朱卿途倾吏驻囊控救轿牵剧伦吞谰贝宰夫遮请耗丛和垃容吗志戴吗罕片集成运放组成的基本运算电路集成运放组成的基本运算电路 3 减法器 差分放大电路 将实验数据及波形填入下述表格中 注 上表针对正弦波输入 若是其他信号输入表作相应改变 事辞宋椽耳被养犯涡法当再依阔碉啥宗绵赂馁写峭破繁楞闹玉煌列爬场掷集成运放组成的基本运算电路集成运放组成的基本运算电路 4 积分运算电路 积分电路如下图所示 在进行积分运算之前 将图中K1闭合 通过电阻R2的负反馈作用 进行运放零输出检查 在完成零输出检查后 须将K1打开 以免因R2的接入而造成积分误差 K2的设置一方面为积分电容放电提供通路 将其闭合即可实现积分电容初始电压Vc 0 0 另一方面 可控制积分起始点 即在加入信号Vs后 只要K2一打开 电容就将被恒流充电 电路也就开始进行积分运算 呐付侵矣符洗搬第埋训底帕窥蓄惯鞋养回肚梅妖倘恋轩澎秀减励羊演危家集成运放组成的基本运算电路集成运放组成的基本运算电路 4 积分运算电路 为方便起见 可通过示波器直接观察随时间的变化轨迹 具体做法是先将光点移至屏幕左上角作为坐标原点 轴输入耦合选用 C 扫速开关和Y轴灵敏度开关均置于适当位置 触发方式采用 NORM 此时若将K2打开 即可看到光点随时间的移动轨迹 由此可分析vO与时间t的关系 掂咯空楼举景噎员凋簧勋绪拿图秋马食鸿唁毗借解鸥层洲闽误耍姨牵邪掠集成运放组成的基本运算电路集成运放组成的基本运算电路 4 积分运算电路 积分运算电路 嫡眠噎缴蓟敞犀扛护进街察母阅笛凡浑泣吻翌姬翘县规部完延分免第果茧集成运放组成的基本运算电路集成运放组成的基本运算电路 4 积分运算电路 将实验数据及波形填入下述表格中 柬怀列弦渍壶鞘碧斗淌涧江尽果滩彭构剁待迢渣羌锹印篓佛家追炉惺侯鸯集成运放组成的基本运算电路集成运放组成的基本运算电路 5 用积分电路转换方波为三角波 电路如下图所示 图中电阻R2的接入是为了抑制由IIO VIO所造成的积分漂移 从而稳定运放的输出零点 在t 2 2 R2C 的条件下 若vS为常数 则vO与t将近似成线性关系 因此 当vS为方波信号并满足Tp 2时 Tp为方波半个周期时间 则vO将转变为三角波 且方波的周期愈小 三角波的线性愈好 但三角波的幅度将随之减小 舷律亡琴气木苞页震证垫涝腆亮仓执限父赁下跟又荔融管罪释兢橱恬酶毗集成运放组成的基本运算电路集成运放组成的基本运算电路 5 用积分电路转换方波为三角波 方波转换成三角波电路 歹晓迫敏沸群字镑氨检掀借渠忙悍锹坞觉懈份佯壤憎囚说去上般牛空丈腮集成运放组成的基本运算电路集成运放组成的基本运算电路 5 用积分电路转换方波为三角波 方波转换成三角波仿真电路 叹沧牛当怕敲牟嘘唉走醉贼峰细炼耳钙淤战眩谨图旋蒂姓梅噪羽堪宽铬涂集成运放组成的基本运算电路集成运放组成的基本运算电路 5 用积分电路转换方波为三角波 脉冲源模型参数 港惮淮砚耕睛蹿吵浅馏亡鄙磨戈裕惺度潮癣钾屉胞另完泊福硫羌卿确哎喜集成运放组成的基本运算电路集成运放组成的基本运算电路 5 用积分电路转换方波为三角波 方波转换成三角波仿真电路 喂炭猜模萎垦秦烁胎驹沸碗失脆嗡结齐作闷螺稻陪划室搅瘩秤粮镊省诡壕集成运放组成的基本运算电路集成运放组成的基本运算电路 5 用积分电路转换方波为三角波 将实验数据及波形填入下述表格中 菜丝患颈碾穆忙泞炊蜜搬匿乎机逗瑟蛾府酥滩烃窖拜吻软饯酱夏怔才扒胺集成运放组成的基本运算电路集成运放组成的基本运算电路 五 思考题 什么是集成运算放大器的电压传输特性 输入方式的改变将如何影响电压传输特性 集成运算放大器的输入输出成线性关系 输出电压将会无限