模電實驗報告集成運算放大器

1、實驗六 集成運算放大器的基本應用一一模擬運算電路、實驗目的1研究有集成運算放大器組成的比加法和減法等基本運算電路的功能'2例T解運算放大器在實際應用時應考慮的有些問題_、實驗儀器1 雙蹤示波器；2、數(shù)字萬用表；3、信號發(fā)生器蘭 >實驗原理在線性應用方面，可組成比例、加法、減法的模擬運算電路。1）反相比例運算電路電路如圖6-1所示。對于理想運放，該電路的輸出電壓與輸入電壓之間的關系為為減小輸入級偏置電流引起的運算誤差，在同相輸入端應接入平衡電阻料-扎-RF 100kI I圖6-1反相比例運算電路2）反相加法電路電路如圖6-2所示，輸出電壓與輸入電壓之間的關系為圖6-2反相加法運算電

2、路3)同相比例運算電路圖6-3 (a)是同相比例運算電路。RF 100k-O-k 1 5R1 10kX.Uoi105HzzR2 9.1kui7Ui10k(a)同鄉(xiāng)比例運算6-3路(b)電壓跟隨器 同相比例運算電它的輸出電壓與輸入電壓之間關系為：當_< -"即得到如圖6-3所示的電壓跟隨器。圖中 圮婦；熟，用以減小漂移和起保護作用。一般 D如取10KQ,太小起不到保護作用，太大則影響跟隨性。4)差動放大電路(減法器)對于圖6-4所示的減法運算電路，當 R產(chǎn)RMz二RF時，有如下關系式:圖6-4減法運算電路5）積分運算電路j 100nFRF1MUo.等于圖6-5積分運算電路反相積分

3、電路如圖 6-5所示，在理想化條件下，輸出電壓必二一點（屬處+%（0）式中.是t=0時刻電容C兩端的電壓值，即初始值。如果U】（t）fi值對E的階躍電壓，弁設.=0,則R或C的值此時顯然RC的數(shù)值越大，達到給定的值所需的時間就越長，改變積分波形也不同。一般方波變換為三角波，正弦波移相。6）微分運算電路微分電路的輸出電壓正比與輸入電壓對時間的微分，一般表達式為dulUo = -RC ITUi利用為自焚電路可實現(xiàn)對波形的變換，矩形波變拱為尖脈沖圖6-6 微分運算電路四、實驗內(nèi)容及實驗數(shù)據(jù)實驗時切忌將輸出端短路，否則將會損壞集成塊。輸入信號時先按實驗所給的值調(diào)好信號源再加入運放輸入端，另外做實驗前先

4、對運放調(diào)零，若失調(diào)電壓對輸出影響不大，可以不用調(diào)零，以后不再說明調(diào)零情況。1、方向比例運算電路1）按圖6-1正確連線。2）輸入f=100HZ, B=0.5V （峰峰值）的正弦交流信號，打開直流開關，用毫伏表測量（值，弁用示波器觀察I朋工的相位關系，記入表 6-1表 6-1 Bft 5LW (峰峰值)，f=100HZUi ( V)Uo ( V)Ui波形Uo波形Av0.514. 92如圖如圖實測值計算值-9.61-102、同相比例運算電路1)按圖6-3 (a)連接實驗電路。實驗步驟同上，將結果記入表6-22 )將圖6-3 ( a)改為6-3 ( b)電路重復內(nèi)容1)。表 6-2 嘰=0.5V ,f

5、=100HZUi ( V)Uo ( V)Ui波形Uo波形Av0.5165.48如圖如圖實測值計算值10.6211U i波形Ui ( V)Uo ( V)Ui波形Uo波形Av0.5160.516如圖如圖實測值計算值11Uo波形Ui、Uo波形一樣AvvJ3、反相加法運算電路1）按圖6-2正確連接實驗電路2）輸入信號采用直流信號源，圖6-7所示電路為簡易直流信號源存咯6、微分運算電路+5V-5V圖6-7簡易可調(diào)直流信號源用萬用表測量輸入電壓焉.，11尬（且要求均大于零小雨0.5V）及輸出電壓！片，計入下表表6-3Ui1(V)0.150.200.400.400.20Ui2(V)0.310.310.410.450.41Uo (V）-3.08-3.59-6.03-6.22-4.114、減法運算電路1）按圖6-4止確連接實驗電路2）米用直流輸入信號，實驗步驟同內(nèi)容3,計入條6-4。表6-4Ui1(V)0.450.380.310.260.20Ui2(V)0.390.430.290.240.21Uo (V）-0.660.42-0.34-0.270.055、積分運算電路1）按積分電路如圖6-5所示正確連接。1）按微分電路如圖6-6所是正確連接o2）取頻率約為100HZ,峰峰值為2V的方波作為輸入信號 M'i,打開直流開關，輸出 端接示波器，可觀察到尖頂波。五、實驗