大工16春《模擬電子線路實驗》輔導(dǎo)資料三

1、 實驗三集成運算放大器的線性應(yīng)用實驗名稱】集成運算放大器的線性應(yīng)用實驗?zāi)康摹渴煜ぜ蛇\算放大器的使用方法，進(jìn)一步了解其主要特性參數(shù)意義；掌握由集成運算放大器構(gòu)成的各種基本運算電路的調(diào)試和測試方法；了解運算放大器在實際應(yīng)用時應(yīng)考慮的一些問題。預(yù)習(xí)要點】復(fù)習(xí)課件中集成運放線性應(yīng)用部分內(nèi)容。在由集成運放組成的各種運算電路中，為什么要進(jìn)行調(diào)零？實驗儀器設(shè)備】序號名稱型號數(shù)量1模擬電子技術(shù)實驗箱EEL-071臺2信號源NEEL-03A1臺3電壓源NEEL-011臺4數(shù)字式萬用表VC980+1塊5數(shù)字存儲示波器TDS10021臺實驗原理】集成運算放大器是一種高放大倍數(shù)、高輸入阻抗、低輸出阻抗的直接耦合多級

2、放大電路，具有兩個輸入端和一個輸出端，可對直流信號和交流信號進(jìn)行放大。外接負(fù)反饋電路后，運放工作在線性狀態(tài)，其輸出電壓Vo與輸入電壓Vi的運算關(guān)系僅取決于外接反饋網(wǎng)絡(luò)與輸入端阻抗的連接方式，而與運算放大器本身無關(guān)。改變反饋網(wǎng)絡(luò)與輸入端外接阻抗的形式和參數(shù)，即能對Vi進(jìn)行各種數(shù)字運本實驗米用的集成運放型號為HA17741,引腳排列如圖3-1(a)所示。它是八腳雙列直插式組件，腳和腳為反相和同相輸入端，腳為輸出端，腳和腳為正，負(fù)電源端，腳和腳為失調(diào)調(diào)零端，腳之間可接入一只幾十K的電位器并將滑動觸頭接到負(fù)電源端。腳為空腳。a)(b)圖3-1為了補償運放自身失調(diào)量的影響，提高運算精度，在運算前，應(yīng)首先

3、對運放進(jìn)行調(diào)零，即保證輸入為零時，輸出也為零。圖3-1(b)是調(diào)零電位器連接示意圖，使用時必須正確使用引腳才能確保電路正常工作。所謂調(diào)零并不是對獨立運放進(jìn)行調(diào)零，而是對運放的應(yīng)用電路調(diào)零，即將運放應(yīng)用電路輸入端接地(使輸入為零)，調(diào)節(jié)調(diào)零電位器，使輸出電壓等于零。如圖3-2所示。Rvvo圖3-2集成運算放大器按照輸入方式可分為同相、反相、差動三種接法。按照運算關(guān)系可分為比例、加法、減法、積分、微分等，利用輸入方式與運算關(guān)系的組合，可接成各種運算電路。外部接入不同的線性或非線性元器件組成輸入和負(fù)反饋電路時，可以靈活地實現(xiàn)各種特定的函數(shù)關(guān)系。在線性應(yīng)用方面，可組成比例、加法、減法、積分、微分、對數(shù)

4、等模擬運算電路。本實驗只討論反相比例、反相加法、差動減法這三種基本運算電路。（1）反相比例運算電路反相比例放大器電路如圖3-3所示。在電路中，輸入信號v經(jīng)輸入電阻R送i1到反相輸入端，而同相輸入端通過電阻R接“地”反饋電阻R跨接在輸出端和f反相輸入端之間，形成深度電壓并聯(lián)負(fù)反饋。RjO0kQY+12VRi10kQ-26R9.1kQ,15|R1O0kQ-12V圖3-3其運算關(guān)系為：Rv=voRi1該式表明，輸出電壓與輸入電壓是比例運算關(guān)系。若R=R，則為反相器，v=-v。f1oi為了減小輸入級偏置電流引起的運算誤差，在同相端應(yīng)接入平衡電阻R二R/R。1f（2）反相加法電路在反相比例放大器基礎(chǔ)上，

5、如果反相輸入端增加若干輸入電路，則構(gòu)成反相加法放大器，電路如圖3-4所示。R100kQovi1vi2圖3-4其運算關(guān)系為：voRV+4v)i1Ri212該式表明，輸出電壓為兩個輸入電壓v和v相加。i1i2為了保證運算放大器的兩個輸入端處于平衡對稱的工作狀態(tài)，克服失調(diào)電壓、失調(diào)電流的影響，在電路中應(yīng)盡量保證運算放大器兩個輸入端的外電路的電阻相等。因此，在反相輸入的運算放大器電路中，同相端與地之間要串接補償電阻R，R的阻值應(yīng)是反相輸入電阻與反饋電阻的并聯(lián)值，即R=RRR。12F3）減法器電路IIII減法器電路如圖3-5所示。Rf100kQ彳+12V72-+3+6410vii：v.。i2R210kQ

6、15Rw100kQ-12VR100kQ,圖3-5其運算關(guān)系為R+Rv=oR1RRf3V一一fVR+Ri2Ri1231當(dāng)R=R,R=R時，有如下關(guān)系式123f1-v)i1實驗內(nèi)容】1集成運算放大器的調(diào)零按圖3-3接線，接通12V電源,調(diào)節(jié)調(diào)零電位器Rw，使輸出Vo0（小于10mV)。2反相比例運算電路輸入f=100HZ,Vi=0.5V的正弦交流信號，測量相應(yīng)的Vo,記入表一中，并Zio用示波器觀察uo和片的相位關(guān)系。表Vi(V)實測匕（V）計算V。（V）0.5反相加法運算電路（1）按實驗電路圖3-4連接電路，將直流電壓源接入電路，接通12V電源。（2）調(diào)節(jié)直流電壓源輸出，使匕、Vi2為表二中數(shù)值，測出相應(yīng)的Vo值。記入表二中。表二叫1（V）0.10.10.20.2叫2（V）0.20.30.30.4實測VO(V)計算Vo(V)減法運算電路按實驗電路圖3-5連接電路，調(diào)節(jié)直流電壓源輸出，使匕、Vi2為表三中數(shù)值，測出相應(yīng)的Vo值。記入表三中。表三叫1（V）0.10.40.70.9叫2（V）0.60