电路实验集成运算放大器线性应用

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,集成运算放大器的线性应用,一实验目的,深刻理解集成放大器工作在线性工作区时，遵循的两条基本原则虚短、虚断。,熟悉集成运算放大器的线性应用。,掌握比例运算、加法、减法、积分运算等电路。,二实验原理,集成运算放大器是一种高电压放大倍数的多级直耦放大电路，在深度负反馈条件下，集成运放工作在线性工作区，它遵循两条基本原则：,1）虚短：U,i,=U,U,+,0,2）虚断：I,N,I,P,0(非线性区也成立）,用途：广泛应用于各种信号的运算、处理、测量以及信号的产生、变换等电路中。,）比例运算电路,比例运算电路有反相输入和同相输入两种。,(a)反相输入比例放大器，如图：,闭环电压放大倍数为,其中：,为输入回路电阻,f,为反馈电阻,p,为直流平衡电阻,为负载电阻,u,i,u,o,基本运算电路,反相比例运算电路,该电路属于电压并联负反馈类型，运放的反相端具有虚地特性。,反相输入比例运算放大器的电压传输特性如图所示,集成运放的最大输出电压幅度为U,OM,（一般比电源电压V,CC,小12V），因此不失真放大时，输入信号的最大幅度为：,(b)同相输入比例放大器及电压跟随器，如图：,同相输入比例放大器,电压跟随器,若R,f,=0,R,1,=,则A,u,f,=1,电压串联负反馈电路,）加减运算电路,a）加法运算电路，如图：,输出电压,若,R,1,=R,2,=R,3,=R,f,，,则U,0,=-(U,i1,+U,i2,+U,i3,),反相加法器,b）减法运算电路，如图：,输出电压,当R,1,=R,2,=R,3,=R,f,时,，,减法运算电路,U,0,=U,i2,-U,i1,）积分运算电路，如图,：,输出电压,（a）积分器基本电路,（b）积分器实际电路,为何实际电路中，在电容两端并一电阻？,思考：,i,i,c,三实验内容,反相输入比例运算电路,1）按图示电路接线，标出op07引脚，运放电源电压为,12V，R,1,=10K，R,f,=100K，R,p,=R,1,/R,f,，输入直流信号,U,i,，测出输出电压U,o,及反相端电位U,N,，测量结果填入表1.5.1,（,根据表1.5.1可绘出电压传输特性,）,2）观察电压传输特性,输入信号加,f,=1KHz，U,i,=2V（,有效值,）,的,正弦交流,电压，用,示波器观察,电压传输特性，CH1接u,i,、CH2,接u,o,，且测出电压传输特性转折,点的坐标值,，记录特性曲线及数,据，计算出线性工作区直线的斜率。,u,i,u,o,+12V,-12V,10K,100K,100K/10K,积分器,按图1.5.6（b）示电路接线，取R=10K，C=0.1,F，R,f,=,1M，R,p,=10K。,1）输入加,方波,信号u,i,，频率,f,=500Hz，,峰值U,p-p,=2V,，用示波器观察且记录输,入波形u,i,，输出波形u,o,，测出输出波形,的峰峰值U,opp,，且与理论值相比较。,(),2)(选做）输入加,正弦,信号，频率,f,=500Hz，,峰值U,im,=1V,，用示波器观察且记录输入波形u,i,，输出波形u,o,，指出u,i,与u,o,的相位关系，且测出输出波形的峰值U,om,，与理论值相比较。,加法器,设计且接好一加法器，实现u,o,=10(u,i1,+u,i2,)，,加,直流,输入信号U,i1,、U,i2,（数值自己决定，但应,保证运放工作在线性区），测出输出电压U,o,。,THE END !,