低频电子线路实验室

1、实验六 集成运放的基本运算放大电路 实验目的1 进一步理解集成运算放大电路的基本原理，熟悉由运算放大器组成的比例、加法、减法、积分、微分等基本运算。2 掌握几种基本运算的调试和测试方法。 电子技术实验室实验原理 集成运放电路是一种高放大倍数，高输入阻抗、低输出阻抗的直接耦合多级放大电路。 外接深度电压负反馈后，集成运算放大器都工作在线性范围,其输出电压Vo与输入电压Vi的运算关系仅决定于外接反馈网络与输入端阻抗的连接方式，而与运算放大器本身无关。改变反馈网络与输入端外接阻抗的形式和参数，即能对Ui进行各种数字运算。本实验只讨论比例、加法、减法、积分、微分这几种基本运算。 由于实际运算放大器的性

2、能比较接近理想运算放大器的性能，故在一般分析讨论中，理想运算放大器工作在线性区的三条基本结论也是普遍适用的，即：(a) Aod(b) 运放两个输入端之间的差模输入电压为零：V+ = V- （虚短）(c) 运算放大器两个输入端的输入电流为零：I+ = I- = 0 （虚断）模拟电路实验箱的用法双电源的连接：电路元件的连接：负反馈电阻的连接：电路的输入：电路的输出：负载电阻的选择： 实验内容及步骤： 1.首先将放大器调零; 按下图接线，接通电源后，调节调零电位器RP，使输出Vo=0（小于10mV），运放调零后，在后面的实验中均不用调零了。 2.按试验电路图接线路,注意以下几点:实验原理电路及实验步

3、骤图6-1 反相比例运算电路1.反相比例运算： (1)原理: 由于反相输入端为“虚地”点，且有净输入电流 Ii=0，故: Ii = If IiIfIi(2)反相比例运算实验步骤： 1. 对照实验电路图6-1，按参数要求连接线路，经检查无误后，打开电源进行实验。 2.用数字式万用表分别测量输入和输出电压值，以上数值对应填入表6-1。 3.注意：实验中必须使|Vi| 1v 。 因为该电路运算关系为：表6-1：Vi(v)-0.8-0.4-0.20+0.2+0.4+0.8Vo(v)VO理论值2.反相加法运算电路： (1)原理: 如图6-2所示。反相加法运算电路的函数关系式为： 若取R1=R2=R3=R

4、，则有: 运算中，调节某一路信号的输入电阻时，不会影响其他输入电压与输出电压的比例关系，因而调节方便。图6-2 反相加法运算原理图 (2)反相加法运算：1. 对照实验电路图6-2，按参数要求连接线路，经检查无误后，打开电源进行实验。2. 先用数字式万用表测量输入电压Vi1、Vi2的值，然后用短导线将Vi1、Vi2连接到电路中，再用数字式万用表测量输出电压V0值，把以上数据对应填入表6-2。3. 注意：实验中必须使|Vi1+Vi2| 1v，（Vi1、Vi2可为不同的数值，不同的极性）则该电路运算关系为： Vi1(v)Vi2(v)Vo(v) VO理论值表6-23.减法运算电路：(1)原理:如图6-

5、3所示：实际应用中，要求R1=R2,R3=Rf，且须严格配对，这有利于提高放大器的共模抑制比及减小失调。运算关系为： 图6-3 减法运算原理图(2) 减法运算实验步骤: 1. 对照实验电路图6-3，按参数要求连接线路，经检查无误后，打开电源进行实验。 2.先用数字式万用表测量输入电压Vi1、Vi2的值，然后用短导线将Vi1、Vi2连接到电路中，再用数字式万用表测量输出电压V0值，把以上数据对应填入表6-3。 3.注意：实验中必须使|Vi1 - Vi2| 1v，（Vi1、Vi2可为不同的数值，不同的极性）则该电路运算关系为：表6-3 Vi1 Vi2 VoVO理论值4.积分运算电路(1)原理:如图

6、6-4所示：积分运算电路的运算关系式为： 设 VC(0) = O 图6-4 积分运算电路0.1v(2)积分运算实验步骤：1.对照实验电路图6-4，按参数要求连接线路，经检查无误后，打开电源进行实验。2.注意：实验中必须使|Vi| 1v 。则该电路运算关系为：3.合上k，其余连线不变，此时的Vc(o)=0，以消除积分起始时刻前积分漂移所造成的影响。4.调节RP，使Vi=0.1v，准备好电路，然后断开k，用数字式万用表测出相应的Vo，填入表6-4。5.使图6-4中积分电容改为0.1，断开K，VI分别输入：频率为200Hz，有效幅值为2v的方波和正弦波信号，用示波器分别观测输入和输出电压波形，注意Vi和V0的大小及相位关系，并记录波形。t(秒)05101520253035-VoVO理论值表6- 46.微分运算：图6-5 微分运算电路图(1)原理:(2)微分运算：1.对照实验电路图6-5，按参数要求连接线路，经检