3-2 實(shí)訓(xùn)任務(wù)單：集成運(yùn)放線性應(yīng)用電路的測試與分析

任務(wù)3-2集成運(yùn)放線性應(yīng)用電路的測試與分析實(shí)訓(xùn)任務(wù)單一、布置任務(wù)1.集成運(yùn)算放大器性能測試2.集成運(yùn)放比例運(yùn)算電路的測試與結(jié)果的分析3.集成運(yùn)放加法與減法運(yùn)算電路的測試與結(jié)果的分析4.集成運(yùn)放積分與微分運(yùn)算電路的測試與結(jié)果的分析5.集成運(yùn)放構(gòu)成的RC橋式振蕩電路的測試與分析二、資訊1.什么是集成運(yùn)算放大器？集成運(yùn)算放大器有哪些基本應(yīng)用？是一種高增益的高輸入阻抗和低輸出阻抗的多級(jí)直接耦合放大器是一個(gè)雙端輸入單端輸出的通用模擬器件。如反相輸入比例運(yùn)算器等。圖4-4-4運(yùn)算放大器的符號(hào)圖4-4-4運(yùn)算放大器的符號(hào)3.集成運(yùn)算放大器的主要性能參數(shù)有哪些？集成運(yùn)放的理想條件是什么？集成運(yùn)放放大器內(nèi)部輸入級(jí)通常采用什么電路？采用這種電路作為輸入級(jí)有什么優(yōu)點(diǎn)？1）主要性能參數(shù)：輸入失調(diào)電壓，輸入失調(diào)電流，輸入偏置電流，開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)，差模輸入電阻，輸出電阻，共模抑制比，開環(huán)帶寬。2）1、開環(huán)電壓放大倍數(shù)A0d=∞2、開環(huán)輸入電阻Rid＝∞3、輸出電阻r0＝04、共模抑制比KCMR＝∞5、–3dB帶寬fH＝∞6、轉(zhuǎn)換速率SR＝∞7．輸入U(xiǎn)i＝0時(shí)，輸出Uo＝03）差分放大電路4）減小零點(diǎn)漂移和提供高的輸入阻抗4.查閱集成電路手冊(cè)畫出A741、LM358及LM324這三種運(yùn)放的管腳排列并了解其參數(shù)。5.集成運(yùn)放工作在線性區(qū)（即線性應(yīng)用）的必要條件是什么？集成運(yùn)放線性應(yīng)用電路的分析方法是什么？什么是“虛短”、“虛斷”？必要條件是|ui|在0到0.18mv之間uo與ui的關(guān)系是線性的。分析方法是虛短，虛斷。虛短：u+u-i+=i-0三、計(jì)劃為完成集成運(yùn)放線性應(yīng)用電路的測試分析任務(wù)，小組內(nèi)部統(tǒng)籌協(xié)調(diào)、組織分工，進(jìn)行成員分工列表，并根據(jù)分工制定測試方案及測試器材計(jì)劃。1.分工計(jì)劃任務(wù)3-2：集成運(yùn)放線性應(yīng)用電路測試與分析子任務(wù)名稱承擔(dān)成員子任務(wù)1：集成運(yùn)算放大器的性能測試子任務(wù)2：反相輸入比例運(yùn)算電路的測試子任務(wù)3：反相加法運(yùn)算電路的測試子任務(wù)4：積分、微分運(yùn)算電路的測試子任務(wù)5：集成電路RC振蕩電路的測試2.測試儀器設(shè)備計(jì)劃任務(wù)3-2：集成運(yùn)放線性應(yīng)用電路測試與分析儀器名稱型號(hào)或規(guī)格數(shù)量3．測試方案制定（畫出測試電路并自擬測試步驟）1）反相輸入比例運(yùn)算電路測試電路：3）反相加法運(yùn)算電路測試電路：4）積分運(yùn)算電路的測試電路：5）微分運(yùn)算電路的測試電路：6）集成電路RC正弦波振蕩器的測試電路：四、實(shí)施測試并分析1.集成運(yùn)放的性能測試1）集成運(yùn)放性能測試記錄輸入共模電壓U2=U30.1V0.3V0.5V輸出電壓輸入差模電壓U23或U320.005V0.01V輸出電壓（輸入為U23時(shí)）輸出電壓（輸入為U32時(shí)）2）根據(jù)測試結(jié)果可以看出，集成運(yùn)算放大器對(duì)共模信號(hào)具有較強(qiáng)的（抑制/放大）作用，而對(duì)差模信號(hào)電壓具有很大的（抑制/放大）作用，即集成運(yùn)放的線性區(qū)很（寬/窄），很小的信號(hào)電壓就可以引起集成運(yùn)放進(jìn)入狀態(tài)。2.反相輸入比例運(yùn)算電路的測試1）反相輸入比例運(yùn)算電路測試記錄（Ui＝0.5V，f＝100Hz）Ui（V）UO(V)ui波形uO波形實(shí)測值A(chǔ)u0.5V2）根據(jù)上述測試電路及所得測試結(jié)果可以看出，集成運(yùn)放加入負(fù)反饋后，（降低/增大）集成運(yùn)放的電壓放大倍數(shù)，電壓傳輸特性曲線中的線性區(qū)得到（展寬/縮減）。3）根據(jù)測試結(jié)果可以看出，反相輸入比例運(yùn)算電路輸出電壓與輸入電壓的比例系數(shù)（即電路的電壓放大倍數(shù)Au）與Rf/R1值的（基本相等/相差很大），且輸出電壓與輸入電壓相位（相同/相反）。逐步增大輸入信號(hào)幅度，當(dāng)增大到時(shí)，輸出波形出現(xiàn)現(xiàn)象，這說明該電路進(jìn)入（線性/非線性）區(qū)。4）用“虛短”、“虛斷”的方法分析反相比例運(yùn)算電路輸出電壓與輸入電壓間的關(guān)系（先畫出電路）3.反相加法運(yùn)算電路的測試1）反相加法運(yùn)算電路的測試記錄Ui1(V)0.3V0.6VUi2(V)0.3V0.6VUO(V)2）根據(jù)測試結(jié)果可以看出，測試電路輸出電壓與兩輸入電壓之和的比例系數(shù)與Rf/R1值的（基本相等/相差很大），且兩者極性（相同/相反），說明該電路（能/不能）實(shí)現(xiàn)輸入電壓相加。3）用“虛短”、“虛斷”的方法分析反相加法運(yùn)算電路輸出電壓與輸入電壓間的關(guān)系（先畫出電路）4.積分運(yùn)算電路的測試1）積分運(yùn)算電路的測試記錄輸入方波信號(hào)頻率（Hz）輸出電壓UoPP（V）輸入輸出波形1002004008002)根據(jù)上表的測試結(jié)果可以看出，輸出電壓為元件上的電壓，當(dāng)輸入信號(hào)為高電平時(shí)，電容C（充電/放電）；當(dāng)輸入信號(hào)為低電平時(shí)，電容C（充電/放電）。隨著輸入信號(hào)頻率的增大，輸出信號(hào)的幅度（增大/減?。环e分電路能將方波轉(zhuǎn)換成波。5.集成電路RC正弦波振蕩器的測試1）所擬定的RC正弦波振蕩器中，正反饋網(wǎng)絡(luò)是由組成，具有特性；負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)由組成，負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)和集成運(yùn)放構(gòu)成功能電路，該電路的Au＝，其中調(diào)節(jié)就可用來調(diào)節(jié)放大器的放大倍數(shù)。2）所擬定的RC正弦波振蕩器中，當(dāng)RP1調(diào)到10kΩ，C1＝C2＝0.1uF時(shí)，RC正弦波振蕩器振蕩頻率理論值為Hz；當(dāng)R1＝RP1＝30kΩ，C1＝C2＝0.1uF時(shí)，RC正弦波振蕩器振蕩頻率理論值為Hz；；當(dāng)R1＝RP1＝30kΩ，C1＝C2＝0.047uF時(shí)，RC正弦波振蕩器振蕩頻率理論值為Hz。因此，要改變振蕩頻率，只要改變或的數(shù)值即可。6.試推導(dǎo)輸出電壓u0與輸入電壓ui1、ui2的關(guān)系。7.寫出所示如下圖電路的輸出電壓uo與輸入電壓ui1、ui2的關(guān)系。8.用兩級(jí)運(yùn)算放大器設(shè)計(jì)一個(gè)加減運(yùn)算電路，實(shí)現(xiàn)以下運(yùn)算關(guān)系：9.電路如圖所示，當(dāng)RL的值由大變小時(shí)，IL是否會(huì)變化？如果會(huì)變化，將如何變化（變大、變?。?？五、評(píng)價(jià)學(xué)生完成測試工作頁評(píng)價(jià)表學(xué)生姓名班級(jí)學(xué)號(hào)