集成运算放大电路应用设计ppt课件

,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,模拟电路单元及系统实验,实验十,:,集成运算放大电路的应用设计,华南理工大学电工电子教学实验中心 制作,模拟电路单元及系统实验,机械工业出版社 出版,实验目的,加深对集成运算放大器的工作原理和基本特性的理解。,熟悉集成运算放大器在模拟运算方面的应用。,掌握集成运算电路的设计方法和调试技巧，学习电路故障的排除方法。,设计任务,1,1,设计题一,用集成运算放大器设计一电路,实现,v,o,=3,v,i1,-2,v,i2,（,v,i1,、,2,v,i2,是交流信号）的运算功能。,指标要求,:,R,if100k,。,设计任务,2,2,设计题二：,用集成运算放大器设计一交流放大电路。在负,载,R,L=2k,的条件下，满足以下指标要求：,（,1,）,A,v=1000,；,（,2,）输入电阻,R,i20K,；,（,3,）工作频率,50Hz,10kHz,。,电路方案设计,1,、阅读,LM324,或,741,的技术资料，熟悉其基,本应用电路；,2,、确定使用多少级放大电路及其放大类型，,绘制原理框图。,3,、单元电路设计，参数计算和元件选择。先,设计直流部分（包括偏置电路的设计），再,设计交流部分（包括输入电阻和反馈支路的,设计等）。,实验指南,分析条件与需求,静态工作点测试,整机动态功能测试,确定电路形式与参数,单级动态功能测试,整机性能测试,电路微调与电路确定,设计题一提示,（,1,）由于输入信号是交流信号，所以给运放集成电路的供,电方式采用单、双电源供电均可。当采用单电源供电时，输,入、输出端都必须加隔直电容，并注意直流偏置电路的设,计；当采用双电源供电时，同相输入端必须接阻值合适的电,阻到地，以获得运放同相输入端和反相输入端静态平衡。,单电源供电模式,双电源供电模式,设计题一提示,（,2,）电路形式可采用单运放的差动输入减法电路或,双运放的反相求和电路。,（,3,）,v,i1,和,v,i2,是同频同相的两个输入信号，可由分,压电路获得。例如：,分压电路,设计任务,1,1,设计题一,用集成运算放大器设计一电路,实现,v,o,=3,v,i1,-2,v,i2,（,v,i1,、,2,v,i2,是交流信号）的运算功能。,指标要求,:,R,if100k,。,V,i1,V,i2,理论,V,opp,实测,V,opp,741,的内部管脚图,管脚排布,1,空载,2,反相输入端,3,同相输入端,4 -15V,5,空载,6,输出,7 +15V,不要接反！,8,空载,连接：,先用连线引出至接线孔，再插电阻。,输入信号,u,i,的获得,：,交流,信号,从,函数信号发生器,获得，注意函数信号发生器输出的是,峰峰值,，,为,有效值,的,2.828,倍,，,为,幅值,的,2,倍,。,直流信号,分别从实验箱左下部的两个可调的直流信号源获得。注意调节信号大小时要接上运放并反复调节至两个信号均为要求的值，再测输出信号,。,uA,741,在没有元器件的位置插电阻,接,15V,直流电源,IC,座,直流信号源,电阻的测量,测量电阻时,可用万用表的欧姆档 进行测量,将万用表的两指针接在电阻两端,直接读取示数,.,若示数为,00.00,并不断跳到,即电阻阻值超过量程,应选用更大量程测量,设计题二提示,（,1,）该题对放大倍数的要求较高，由于反相输入,放大电路的放大倍数一般在,0.1,100,之间，同相输,入放大电路在,1,100,之间，为了达到放大倍数的要,求，该电路至少由两级放大电路组成。,（,2,）在选择集成运算放大器时，第一级是小信号,放大，考虑满足其频带宽度即可，第二级输入信号,幅度较大，除考虑其频带宽度外，还要考虑其转换,速率。,用信号发生器产生,1000HZ,的正弦信号,函数发生器的使用,用信号发生器产生,2V,的正弦信号,正弦信号,输出信号,ui,uo1,uo2,AU=UO2/UI,实验内容,1.,运放在静态情况下，测出,LM324,V,O,、,V,+,、,V,-,的直流电压。,令,V,i1,=V,i2,=0,即无交流输入,V-,V,O,V,+,V+,V-,Vo,或,3.,反相加法运算电路,反相加法运算电路设计要求,u,o,=-(2,u,i1,+5,u,i2,),反馈电阻,R,f,为,100,千欧,其输入输出关系为,:,u,o,=(,u,i1,R,f,/,R,1,+,u,i2,R,f,/,R,2,),u,i,画出相应电路图,标注元件参数,输入,u,i,测量,u,o,完成,测量内容,表,-2,100k,反相加法运算电路测量内容,：,u,i1,(V),0.5,-1,u,i2,(V),0.5,0.5,u,0,(V),测量值,u,0,(V),理论值,表,-2,u,o= -(2,u,i1+5,u,i2 ),2.,验证运算关系：,(V,o,= 3V,i1,- 2V,i2,）,V,i1,V,i2,理论,V,opp,实测,V,opp,输入、输出波形,2V,pp,1V,pp,1V,pp,2V,pp,两输入信号对调,、研究变化关系 把减法电路变成比例放大电路，（把其中一个输入端接地）。,输入端接地,电源,关,系,频率,关系,负载,关系,V,cc,V,opp,f,V,opp,R,L,V,opp,6,1K,300,9,10K,1K,12,50K,调节方法,改变电源电压为,6V,（,9V,、,12V,），逐渐增大输入电压，使,输出电压波形出现最大不失真。,改变输入信号频率为,1K(10K,、,50K),，逐渐增大输入电压，使输出电压波形为锯齿波，然后减小输入电压，使输出电压波形为,最大不失真正弦波,改变负载为,300(1K,、,),，逐渐增大输入电压，使输出电压波形出现,最大不失真,1.,改变电源电压，,增大输出电压后的波形,3.,改变负载,增大输出电压后的波形,最大不失真正弦波,.,改变输入电压频率，,增大输出电压后的波形,减小输入电压,