實(shí)驗(yàn)六集成運(yùn)放基本運(yùn)算電路的分析與設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)六集成運(yùn)放基本運(yùn)算電路的分析與設(shè)計(jì)第一頁(yè)，共十九頁(yè)，2022年，8月28日

1．掌握使用集成運(yùn)算放大器構(gòu)成反相輸入比例運(yùn)算電路、同相輸入比例運(yùn)算電路、反相輸入求和運(yùn)算電路、減法運(yùn)算電路的方法；2．進(jìn)一步熟悉該基本運(yùn)算電路的輸出與輸入之間的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)儀器注意事項(xiàng)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)報(bào)告思考題第二頁(yè)，共十九頁(yè)，2022年，8月28日

運(yùn)放的構(gòu)成

運(yùn)放的特點(diǎn)二、實(shí)驗(yàn)原理電路符號(hào)及封裝形式運(yùn)算放大器放大原理實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)儀器注意事項(xiàng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告思考題第三頁(yè)，共十九頁(yè)，2022年，8月28日

運(yùn)算放大器是高增益、低漂移的直流放大器。

輸入級(jí)：由差放構(gòu)成?？蓽p小零點(diǎn)漂移和抑制干擾。中間級(jí)：共射放大電路。用于電壓放大。輸出級(jí)：互補(bǔ)對(duì)稱電路。降低輸出電阻，提高帶載能力。偏置電路：由恒流源電路構(gòu)成。確定運(yùn)放各級(jí)的靜態(tài)工作點(diǎn)。輸入級(jí)中間級(jí)偏置電路輸出級(jí)輸入端輸出端返回運(yùn)放的構(gòu)成第四頁(yè)，共十九頁(yè)，2022年，8月28日

返回

實(shí)際運(yùn)放具有高增益、低漂移、高輸出阻抗、低輸出阻抗、可靠性高的特點(diǎn)，因此可以視其為理想器件。運(yùn)放的理想?yún)?shù)：

（1）開(kāi)環(huán)電壓增益Avd=∞； （2）輸入電阻Rid=∞，Ric=∞； （3）輸出電阻Ro=0； （4）開(kāi)環(huán)帶寬BW=∞； （5）共模抑制比KCMR=∞； （6）失調(diào)電壓、電流Vio=0、Iio=0。根據(jù)分析時(shí)理想運(yùn)放的條件，得出兩個(gè)重要結(jié)論：

虛短路： 虛開(kāi)路：運(yùn)放的特點(diǎn)第五頁(yè)，共十九頁(yè)，2022年，8月28日

返回－＋

V－

V+

VoAo＋－V－V+

Vo以典型的LM324為例：

2、6、9、13—反相輸入端

3、5、10、12—同相輸入端

1、7、8、14—輸出端

4—正電源端

11—負(fù)電源端集成運(yùn)算放大器的電路符號(hào)1234567

LM324

141312111098＋第六頁(yè)，共十九頁(yè)，2022年，8月28日

集成運(yùn)算放大器的放大原理反相比例運(yùn)算放大器RFR1RPViVoi1i2i1=i2同相比例運(yùn)算放大器RFi2R1RPViVoi1返回第七頁(yè)，共十九頁(yè)，2022年，8月28日

三、實(shí)驗(yàn)儀器1、模擬實(shí)驗(yàn)箱2、數(shù)字萬(wàn)用表3、運(yùn)算放大器LM3244、10K、20K、100K的電阻若干5、模擬實(shí)驗(yàn)箱上有滑動(dòng)變阻器可供同學(xué)使用

實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)儀器實(shí)驗(yàn)內(nèi)容注意事項(xiàng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告思考題第八頁(yè)，共十九頁(yè)，2022年，8月28日

1.反相比例放大器2.同相比例放大器3.反相輸入求和運(yùn)算

四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

4.

減法運(yùn)算

12348765＋－實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)儀器實(shí)驗(yàn)內(nèi)容注意事項(xiàng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告思考題第九頁(yè)，共十九頁(yè)，2022年，8月28日

1.反相比例放大器實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

按實(shí)驗(yàn)原理中所示電路接線，接通電源。從實(shí)驗(yàn)箱的直流信號(hào)源引入輸入信號(hào)Ui，測(cè)量對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)UO的值，算出AV，將實(shí)驗(yàn)值與理論值相比較，分析誤差產(chǎn)生的原因。Ui(V)0.51.0－0.5－1.0UO(V)AV實(shí)驗(yàn)值A(chǔ)V計(jì)算值實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)儀器實(shí)驗(yàn)內(nèi)容注意事項(xiàng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告思考題第十頁(yè)，共十九頁(yè)，2022年，8月28日2.同相輸入比例運(yùn)算

參照反相輸入比例運(yùn)算的電路，用給定的元器件自行設(shè)計(jì)比例系數(shù)為6的同相比例運(yùn)算電路，設(shè)計(jì)出相應(yīng)的電路圖及表格，請(qǐng)給出四組數(shù)據(jù)。并將測(cè)量值與設(shè)計(jì)要求進(jìn)行比較，如果誤差較大，修改電路。

輸入電壓不能過(guò)大，要保證運(yùn)放工作在線性區(qū)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)儀器實(shí)驗(yàn)內(nèi)容注意事項(xiàng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告思考題第十一頁(yè)，共十九頁(yè)，2022年，8月28日

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

按實(shí)驗(yàn)原理中所示電路接線，接通電源。從實(shí)驗(yàn)箱的直流信號(hào)源引入輸入信號(hào)Ui，測(cè)量對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)UO的值，算出AV，將實(shí)驗(yàn)值與理論值相比較，分析誤差產(chǎn)生的原因。3.反相輸入求和運(yùn)算Ui1(V)0.5－0.50.5－0.5Ui2(V)11－1－1UO實(shí)驗(yàn)值(V)UO計(jì)算值(V)實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)儀器實(shí)驗(yàn)內(nèi)容注意事項(xiàng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告思考題第十二頁(yè)，共十九頁(yè)，2022年，8月28日4.減法運(yùn)算

參照反相輸入求和運(yùn)算的電路，用給定的元器件自行設(shè)計(jì)比例系數(shù)為5的減法運(yùn)算電路，設(shè)計(jì)出減法運(yùn)算的電路圖及相應(yīng)的表格，請(qǐng)給出四組數(shù)據(jù)。并將測(cè)量值與設(shè)計(jì)要求進(jìn)行比較，如果誤差較大，修改電路。

輸入電壓不能過(guò)大，要保證運(yùn)放工作在線性區(qū)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)儀器實(shí)驗(yàn)內(nèi)容注意事項(xiàng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告思考題第十三頁(yè)，共十九頁(yè)，2022年，8月28日

直流輸入v1、v2要以實(shí)測(cè)為準(zhǔn)。記錄LM324各引腳功能，畫(huà)出各個(gè)運(yùn)算電路的實(shí)際接線圖，加深對(duì)該芯片用法的理解。五、注意事項(xiàng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)儀器實(shí)驗(yàn)內(nèi)容注意事項(xiàng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告思考題

LM324的正極在下而負(fù)極在上，一定不要將電源的正負(fù)接反。驅(qū)動(dòng)電壓Vcc為正負(fù)12V。第十四頁(yè)，共十九頁(yè)，2022年，8月28日第十五頁(yè)，共十九頁(yè)，2022年，8月28日

有一部分同學(xué)的實(shí)驗(yàn)箱上的芯片底座是16個(gè)管腳的，而LM324為14個(gè)引腳的芯片，當(dāng)靠左側(cè)放置芯片時(shí)，如上圖所示，則底座的8號(hào)和9號(hào)插孔懸空沒(méi)有使用，連接電路引腳時(shí)，要數(shù)芯片本身的管腳，而不要數(shù)底座，如圖紅色標(biāo)出。1234567891011121314五、注意事項(xiàng)第十六頁(yè)，共十九頁(yè)，2022年，8月28日

從實(shí)驗(yàn)箱的直流信號(hào)源（-５V--+5V)引入輸入信號(hào)Ui，實(shí)驗(yàn)箱上電壓源為串聯(lián)，注意要將直流信號(hào)源左側(cè)的電源全部打開(kāi)，即紅、綠燈全部點(diǎn)亮。用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)UO的值。五、注意事項(xiàng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)儀器實(shí)驗(yàn)內(nèi)容注意事項(xiàng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告思考題第十七頁(yè)，共十九頁(yè)，2022年，8月28日1．整理并分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，將實(shí)驗(yàn)結(jié)果和理論值對(duì)比，加深對(duì)基本運(yùn)算電路的理解。2．記錄LM324各引腳功能，畫(huà)出運(yùn)算電路的實(shí)際接線圖，加深對(duì)該芯片用法的理解。實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)儀器