集成运算放大器的基本应用─模拟运算电路

1、实验题目:集成运算放大器的基本应用一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 3 8所示。对于理想运放， 该电路的输出电压与输入电压广全*UO =- Ui = _ U = -10Ui之间的关系为FR1 i 10 "i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R2=

2、R / B。图38反相比例运算电路教育资料(2)同相比例运算电路。同相比例运算电路原理如图3-9(a),它的输出电压与输入电压之间的关系为Uo =(1RF )5 =(1100一)U = 11U , R2=R RF10当R8时，Uo= U,即得到如图3 9(b)所示的电压跟随器。图中R?= Rf,用以减小漂移和起保护作用。一般Rf取10KQ , Rf太小起不到保护作用，太大则影响跟随性。(a)同相比例运算电路电压跟随器(b)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:RFUo =URRF100100弋”方小十而切20iW其中 r=r

3、 r r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R=R, R=RF时，有如下关系式Rf100UO = RF(U-Ui1) = 10(Ui2-Ui1)=10(Ui2-Ui)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，接通土 12V电源，将信号输入端对地短接 (即使U = 0),调 节调零电位器 即 用万用表的直流电压档测量芯片的

4、6脚输出端，使UO = 0,完成运放调零。(2)断开信号输入接地端，调节TFG6930Al数信号发生器，将输出f = 100Hz, Ui = 0.5V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 U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3 9(a)连接实验电路，同样输入Ui = 0.5V, f = 100Hz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 Ui、U2,实验时用万用表直流电压

5、档测量输入电压Ui、5(且要求均大于零小于 0.5V)及输出电压UO,记入表320。 +5V510 Q510 QI金 1KQ 4-Ui11K Q JUi2工 510 Q510 QU-5V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

6、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G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AU1Uiohlb- +实测值计算值00L表3-18同相比例运算电路的测量Ui (V)U0 (V)Ui波形Uo波形AvU11。.实测值计算值0. t0 L表3-20反相加法运算电路的测量Ui (V)U2(V)实际值理论值表3 20减法运算电路的测试Ui

7、(V)U2(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u (V)U0 (V)Ui波形Uo波形Au0.514.92uJUio一,实测值-9.61计算值-100bt0表3-18同相比例运算电路的测量u (V)U0 (V)Ui波形Uo波形Av0.5165.48U iu o实测值计算值JL* t,t0"-1010.6211表3-20反相加法运算电路的测量U1 (V)0.150.200.400.20U2(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3 20减法运算电路的测试U1(V)0.450.380.310.26U2(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