實訓(xùn)項目集成運算放大器的應(yīng)用電路

1、模塊二 基礎(chǔ)性實訓(xùn) 實訓(xùn)項目3：集成運算放大器的應(yīng)用電路 3.1 實訓(xùn)概要 3.2 實訓(xùn)案例操作分析-集成運算放大器零偏的調(diào)整 3.3 集成運算放大器的線性應(yīng)用(I) - 模擬運算電路 3.4 運算放大器的基本應(yīng)用（II）- 正弦波發(fā)生器 實訓(xùn)項目3：集成運算放大器的應(yīng)用電路 3.1 實訓(xùn)概要 通過本實訓(xùn)學(xué)習(xí)，加深對集成運算放大器原理的理解，正確理解集成運算放大器工作的偏置條件，能夠熟練的對運算放大器進行零偏調(diào)整，以使其滿足工程實際的要求。同時正確掌握運算放大器反相放大、同相放大、比例運算等運算電路的測試方法，為今后的實際工作打下良好的基礎(chǔ)。 實訓(xùn)項目3：集成運算放大器的應(yīng)用電路 3.1 實訓(xùn)

2、概要 3.1.1 實訓(xùn)總體要求 1 通過實訓(xùn)學(xué)習(xí)，深入理解運算放大器的偏置條件；掌握偏置電路的正確調(diào)整方法。 2 加深理解運算放大器的虛地、虛短、虛斷等概念，掌握克服零偏現(xiàn)象的技術(shù)措施與調(diào)整方法； 3 通過實訓(xùn)學(xué)習(xí)，掌握運算放大器的比例放大電路、加減法運算電路及運算放在大器的非線性應(yīng)用等基本電路。能夠?qū)嶋H調(diào)試運放電路，満足工程實際的要求。 實訓(xùn)項目3：集成運算放大器的應(yīng)用電路3.1 實訓(xùn)概要3.1.2實訓(xùn)重點 運算放大電路零偏的調(diào)整方法；掌握運算比例運算、加減法運算及非線性應(yīng)用基本電路的測量和調(diào)試方法；1.掌握運放組成的正弦波發(fā)生器的特性及其在工程實際中的作用。 實訓(xùn)項目3：集成運算放大器的應(yīng)

3、用電路3.1 實訓(xùn)概要3.1.3實訓(xùn)知識準(zhǔn)備 認(rèn)真復(fù)習(xí)教材中關(guān)于運算放大器的有關(guān)知識；深刻理解運放的虛地、虛短的概念與運放的偏置條件及偏置條件對電路零偏的影響；掌握運算放大器的性能特點及輸出參數(shù)；1.掌握常用電工測量儀表的基本原理和正確使用方法。 實訓(xùn)項目3：集成運算放大器的應(yīng)用電路3.1 實訓(xùn)概要3.1.3實訓(xùn)考核標(biāo)準(zhǔn) 能夠正確連接各運算電路，并能對電路零偏進行調(diào)整直至正常工作狀態(tài)，占40%；掌握各基本運放電路參數(shù)的測量方法，并測量驗證輸入輸出信號的函數(shù)關(guān)系 ，占40%；1.能夠?qū)痉糯箅娐返某Ｒ姽收线M行分析，并能夠排除一些基本的故障，占20%。 實訓(xùn)項目3：集成運算放大器的應(yīng)用電路3.2

4、 實訓(xùn)案例操作分析 3.2.1 案例題目：集成運算放大器零偏的調(diào)整3.2.2 實訓(xùn)目的 熟悉運算放大器uA741的各管腳引線功能；了解uA741運放的工作原理；1.初步掌握運算放大器電路的測試方法。實訓(xùn)項目3：集成運算放大器的應(yīng)用電路3.2 實訓(xùn)案例操作分析 3.2.3 實訓(xùn)原理實訓(xùn)項目3：集成運算放大器的應(yīng)用電路3.2 實訓(xùn)案例操作分析 3.2.4 實訓(xùn)儀器和設(shè)備 實訓(xùn)項目3：集成運算放大器的應(yīng)用電路3.2 實訓(xùn)案例操作分析 3.2.5 實訓(xùn)內(nèi)容和步驟 按3.2.3中電路圖連接電路，并將信號源Us置零，使同相輸入端輸入電壓為零；用毫伏表測量運放的輸出電壓，觀察輸出電壓值是否為零；1.如果輸出

5、電壓不為零，調(diào)整調(diào)零電位器RW直至輸出電壓為零。調(diào)整的過程中注意觀察輸出電壓極性，及時調(diào)整電位器的調(diào)整方向。 實訓(xùn)項目3：集成運算放大器的應(yīng)用電路3.2 實訓(xùn)案例操作分析 3.2.6 實訓(xùn)思考題 若輸入端對地短路，輸出電壓V00，說明組件存在什么問題？如何解決？在調(diào)零時為什么要接成閉環(huán)？把Rf開路調(diào)零嗎？1.為什么防止電源極性接反引超器件損壞，可以在電路中采取什么措施？ 實訓(xùn)項目3：集成運算放大器的應(yīng)用電路3.2 實訓(xùn)案例操作分析 3.2.7注意事項 熟習(xí)所用儀器儀表的型號、規(guī)格、量程、使用方法；輸入端輸入電壓最大不得超過電源電壓；在觀察輸出電壓U0的過程中，毫伏表要從最大逐步調(diào)小，不要一步調(diào)

6、的太大，直至調(diào)到最小擋位為止。1.實驗時，要嚴(yán)格遵守實驗規(guī)程。正負(fù)電源千萬不能接反。 實訓(xùn)項目3：集成運算放大器的應(yīng)用電路3.2 實訓(xùn)案例操作分析 3.2.8實訓(xùn)報告要求 實訓(xùn)名稱：運算放大器零偏調(diào)整 ；實訓(xùn)目的：請參閱3.2.2；實訓(xùn)原理：簡單說明原理，并附上實驗電路圖或?qū)嶒炘韴D；實訓(xùn)儀器、儀表、設(shè)備：列表寫明儀器儀表的名稱、型號、規(guī)格、數(shù)量和備注，請參閱儀器儀表及元器件一覽表；實訓(xùn)內(nèi)容和步驟； 1.思考題： 通過實訓(xùn)全過程，結(jié)合教材，進行回答。實訓(xùn)項目3：集成運算放大器的應(yīng)用電路3.3集成運算放大器的線性應(yīng)用(一) 模擬運算電路 3.3.1實訓(xùn)目的研究由集成運算放大器組成的比例、加法、減

7、法等基本運算電路的功能。1.了解運算放大器在實際應(yīng)用時應(yīng)考慮的一些問題。 實訓(xùn)項目3：集成運算放大器的應(yīng)用電路3.3集成運算放大器的線性應(yīng)用(一) 模擬運算電路 3.3.2實訓(xùn)原理圖3.1.1 反相比例運算電路 圖3.1.2 反相加法運算電路實訓(xùn)項目3：集成運算放大器的應(yīng)用電路(a) 同相比例運算電路 (b) 電壓跟隨器圖3.1.3 同相比例運算電路 3.3集成運算放大器的線性應(yīng)用(一) 模擬運算電路 3.3.2實訓(xùn)原理實訓(xùn)項目3：集成運算放大器的應(yīng)用電路3.3集成運算放大器的線性應(yīng)用(一) 模擬運算電路 3.3.3實訓(xùn)設(shè)備與器件 12V直流電源函數(shù)信號發(fā)生器交流毫伏表 直流電壓表集成運算放大

8、器uA74111.電阻器、電容器若干。 實訓(xùn)項目3：集成運算放大器的應(yīng)用電路3.3集成運算放大器的線性應(yīng)用(一) 模擬運算電路 3.3.4實訓(xùn)內(nèi)容 反相比例運算電路按圖3.1.1連接實訓(xùn)電路，接通12V電源，輸入端對地短路，進行調(diào)零和消振。1.輸入f100Hz，Ui0.5V的正弦交流信號，測量相應(yīng)的UO，并用示波器觀察Uo和ui的相位關(guān)系，記入表3.1.1。 實訓(xùn)項目3：集成運算放大器的應(yīng)用電路3.3集成運算放大器的線性應(yīng)用(一) 模擬運算電路 3.3.4實訓(xùn)內(nèi)容 同相比例運算電路按圖3.1.3(a)連接實訓(xùn)電路。實訓(xùn)步驟同內(nèi)容1，將結(jié)果記入表3.1.2。2.將圖3.1.3(a)中的R1斷開，

9、得圖3.1.3(b)電路重復(fù)內(nèi)容1。 實訓(xùn)項目3：集成運算放大器的應(yīng)用電路3.3集成運算放大器的線性應(yīng)用(一) 模擬運算電路 3.3.4實訓(xùn)內(nèi)容 反相加法運算電路按圖3.1.2連接實訓(xùn)電路。調(diào)零和消振。3.輸入信號采用直流信號，圖3.1.6所示電路為簡易直流信號源，由實訓(xùn)者自行完成。實訓(xùn)時要注意選擇合適的直流信號幅度以確保集成運放工作在線性區(qū)。用直流電壓表測量輸入電壓Ui1、Ui2及輸出電壓UO，記入表3.1.3。 實訓(xùn)項目3：集成運算放大器的應(yīng)用電路3.3集成運算放大器的線性應(yīng)用(一) 模擬運算電路 3.3.5實訓(xùn)總結(jié) 整理實訓(xùn)數(shù)據(jù)，畫出波形圖（注意波形間的相位關(guān)系）。將理論計算結(jié)果和實測數(shù)

10、據(jù)相比較，分析產(chǎn)生誤差的原因。分析討論實訓(xùn)中出現(xiàn)的現(xiàn)象和問題。 實訓(xùn)項目3：集成運算放大器的應(yīng)用電路3.3集成運算放大器的線性應(yīng)用(一) 模擬運算電路 3.3.6預(yù)習(xí)要求 復(fù)習(xí)集成運放線性應(yīng)用部分內(nèi)容，并根據(jù)實訓(xùn)電路參數(shù)計算各電路輸出電壓的理論值。在反相加法器中，如Ui1 和Ui2 均采用直流信號，并選定Ui21V，當(dāng)考慮到運算放大器的最大輸出幅度(12V)時，Ui1的大小不應(yīng)超過多少伏？為了不損壞集成塊，實訓(xùn)中應(yīng)注意什么問題？ 實訓(xùn)項目3：集成運算放大器的應(yīng)用電路3.4運算放大器的基本應(yīng)用（II） 正弦波發(fā)生器 3.3.1實訓(xùn)目的學(xué)習(xí)用集成運放構(gòu)成正弦波發(fā)生器。學(xué)習(xí)波形發(fā)生器的調(diào)整和主要性能

11、指標(biāo)的測試方法。 實訓(xùn)項目3：集成運算放大器的應(yīng)用電路3.4運算放大器的基本應(yīng)用（II） 正弦波發(fā)生器 3.3.2實訓(xùn)原理圖3.2.1 RC橋式正弦波振蕩器 實訓(xùn)項目3：集成運算放大器的應(yīng)用電路3.4運算放大器的基本應(yīng)用（II） 正弦波發(fā)生器 3.3.3實訓(xùn)設(shè)備與器件 12V直流電源 雙蹤示波器交流毫伏表 頻率計集成運算放大器 uA7412 二極管 IN41482穩(wěn)壓管 2CW2311 1.電阻器、電容器若干。 實訓(xùn)項目3：集成運算放大器的應(yīng)用電路3.4運算放大器的基本應(yīng)用（II） 正弦波發(fā)生器 3.3.4實訓(xùn)內(nèi)容 按圖3.2.1連接實訓(xùn)電路。接通12V電源，調(diào)節(jié)電位器RW，使輸出波形從無到有

12、，從正弦波到出現(xiàn)失真。描繪UO的波形，記下臨界起振、正弦波輸出及失真情況下的RW值，分析負(fù)反饋強弱對起振條件及輸出波形的影響。調(diào)節(jié)電位器RW，使輸出電壓 UO 幅值最大且不失真，用交流毫伏表分別測量輸出電壓 UO 、反饋電壓U+和U-，分析研究振蕩的幅值條件。用示波器或頻率計測量振蕩頻率fO，然后在選頻網(wǎng)絡(luò)的兩個電阻R上并聯(lián)同一阻值電阻，觀察記錄振蕩頻率的變化情況， 并與理論值進行比較。1.斷開二極管D1、D2，重復(fù)2的內(nèi)容，將測試結(jié)果與2=進行比較，分析D1、D2的穩(wěn)幅作用。實訓(xùn)項目3：集成運算放大器的應(yīng)用電路3.4運算放大器的基本應(yīng)用（II） 正弦波發(fā)生器 3.3.4實訓(xùn)總結(jié) 列表整理實訓(xùn)數(shù)據(jù)，畫出波形，把實測頻率與理論值進行比較根據(jù)實訓(xùn)分析RC振蕩器的振