集成运放实验

集成运放实验第1页，共21页，2023年，2月20日，星期四实验目的1.

熟悉运算放大器集成块的引脚、功能及其应用2.

掌握正负对称电源的连接方法3.

巩固由运放组成的深度负反馈条件下线性基本运算电路的基本知识第2页，共21页，2023年，2月20日，星期四AvPvNiN－＋＋vO图6—1iP实验器件

由于集成运放具有高增益、高输入电阻的特点，它组成运算电路时，必须工作在深度负反馈状态，此时输出电压与输入电压的关系仅取决于反馈电路的结构与参数，因此，把它与不同的外部电路连接，可实现比例、加法、减法等数学运算。第3页，共21页，2023年，2月20日，星期四实验器件双电源单运放集成电路μA741见P31

2脚是反向输入端，3脚是同向输入端,6是输出端，4脚是负电源端，7脚是正电源端，1、5是调零端，8是空脚。

集成运放μA741的管脚排列μA741共有8个引脚，是个双电源、单运放器件,同名端在左下端。

Vo+12V

+

–--12V

8765

1234

μA741调零调零第4页，共21页，2023年，2月20日，星期四实验器件集成运放μA741调零用法如图6-7所示。图6-7

1脚

5脚

RW100k

4脚

(-VEE)电位器可变端接注意:所谓调零是直流调零。为了减少测量误差,进行直流运算前,要先调零。第5页，共21页，2023年，2月20日，星期四正负电源:μA741的工作电压±12V。具体接法：先把A、B两路稳压电源调到12V。将＋12V的输出接集成块的正电源端（7脚），同时将–12V输出接集成块的负电源端（4脚），然后将稳压电源的地与被测电路的地相连。待测量电路接好，检查无误后，再打开电源。

A＋－－＋7脚4脚直流稳压电源XJ1780A或取自实验箱的±1.3V—18VB共地

+12V–12V第6页，共21页，2023年，2月20日，星期四1、反相比例运算测试反相比例放大器的输入输出电压，求电压放大倍数并与估算值比较。

VI（V）VO（V）

AV（测）AV（估）

误差理论值实测值+0.2

—10

–0.2

2.0

—10

–2.0理论估算：

实测值计算：第7页，共21页，2023年，2月20日，星期四测试反相比例放大器的输入输出电压，求电压放大倍数并与估算值比较。

VI（V）VO（V）

AV（测）AV（估）

误差理论值实测值+0.2

—10

–0.2

2.0

—10

–2.0理论估算：

实测值计算：1、反相比例运算第8页，共21页，2023年，2月20日，星期四1、反相比例运算直流可调信号源0.1V---0.5VVV

AVN

R2

9.1kvP100kRf10kR1Ii+VI–＋－＋VoIf100K第9页，共21页，2023年，2月20日，星期四74

反相比例运算理论估算：

实测值计算：

+12V–12VVV直流可调信号源0.1V---0.5V＋地第10页，共21页，2023年，2月20日，星期四注意点1.关于接线：

●

集成运放μA741应跨接在集成块接插件上方。

●输入的地、被测电路的地和电源的地三者“共地”

2.关于输入VI

l

VI1、VI2由实验箱内的直流可调信号源输出。l

输入VI取VI1或VI2自定，但输入电压VI不能太大,建议取∣VI1∣=0.1V～0.5V，∣VI2∣=0.1V～0.5V。●

VI1定为

0.2V

，VI2，定为0.3V。3.关于测量l

前4个测试电路，VI、Vo用万用表直流电压档测量。l

注意显示屏上显示的+、–号。第11页，共21页，2023年，2月20日，星期四2、同相比例运算测试同相比例放大器的输入输出电压，求电压放大倍数并与估算值比较

VI（V）

VO（V）

AV（测）

AV（估）

误差理论值实测值+0.2

+2.2

11

–0.2

11

–2.2估算值计算：

实测值计算：第12页，共21页，2023年，2月20日，星期四同相比例运算

估算值计算：

实测值计算：

直流可调信号源0.1V---0.5VVV第13页，共21页，2023年，2月20日，星期四3、反相加法器

测试反相加法器的输入、输出电压，并与估算值比较。VI1（V）VI2（V）

VO（测）（V）误差R1R2R3

0.2

0.3

--1.3V

20K100K15KVO（估）（V）估算值计算：VO（V）=–（5VI1+VI2）

R3=R1//R2//RF

求得R3=14.3KΩ

取R标称值R3=15KΩ第14页，共21页，2023年，2月20日，星期四反相加法器

估算值计算：

VO（V）=–（5VI1+VI2）

R3=R1//R2//RF

求得R3=14.3KΩ

取R标称值R3=15KΩ直流可调信号源0.1V---0.5VVI1

VI2V地第15页，共21页，2023年，2月20日，星期四4、差动运算电路

测出减法器的输入、输出电压，并与估算值比较VI1（V）VI2（V）VO（测）（V）VO（估）（V）误差R1R2R30.20.3

0．5V

20K20K100K估算值计算：VO（V）=5（VI2—VI1）取R2/R3=R1/RF∴RF/R1=5即R3=5R2换算得R2=20KΩR3=5R2=100KΩ第16页，共21页，2023年，2月20日，星期四差动运算电路

估算值计算：

VO（V）=5（VI2—VI1）直流可调信号源0.1V---0.5VVI1

VI2地V第17页，共21页，2023年，2月20日，星期四测反相比例放大器的上限频率fH

1、调节DF1641B信号发生器，输出一个Ve（有效值=300mV、f=1KHz、不失真的正弦信号。2、加入Vi，同时用示波器监测Vi、Vo3、示波器在输出端观察到一个放大10倍、倒相、不失真的正弦信号，表示放大器工作正常。4、用交流毫伏表AS2174F测出此时的Vo。5、把信号发生器的f范围从1KHz改变至100KHz。6、旋转信号发生器的频率调节旋纽，使毫伏表读出的输出达到0.707Vo为止,测出此时的Vo’。7、用交流毫伏表观察Vi=300mV有否变化，若有变化，则适当调整Vi，再重复6、7步骤。8、0.707Vo时对应的DF1641B显示频率值就是该放大器的上限频率fH。第18页，共21页，2023年，2月20日，星期四测反相比例放大器的上限频率fHf（Hz）Vi（mV）VofH（Hz）Vi（mV）0.707Vo100KHz波形500KHz波形

1000

3008大格

3005.6大格

记录波形

记录波形3.02V2.14V记录fH、输入信号f为100K、500K时的输出波形记录波形注意点：1、用示波器测出Vi、Vo波形的幅值和周期。2、坐标的确立第19页，共21页，2023年，2月20日，星期四实验仪器

设

备

名

称

设备名称数量备

注

模拟电子技术实验箱THM-7

一台

万用电表MS8200D

一台

示波器

GOS-６021

交流毫