实验5集成运算放大器的基本应用.ppt

实验5集成运算放大器的基本应用,一、预习要求二、实验目的三、实验原理四、实验内容五、报告要求,一、预习要求1.复习集成运放线性应用及基本运算电路构成，根据实验内容要求画出电路，选择元件参数，并计算各电路输出电压理论值及有关参数。2.在积分电路中，若R1=100K，C=4.7F，求时间常数=？。若UI=0.5V，问要使U0=5V时，需多长时间，设UC（0）=0。,二、实验目的,1.掌握运算放大器的基本应用电路的设计方法；2.掌握运算放大器基本应用电路的调试及其参数测试方法。,三、实验原理,集成运算放大器是一个高增益、高输入阻抗的组件。若在其输出与输入端加上负反馈网络,则可实现不同运算功能的电路。如反馈网络为线性电路时，运算放大器则可实现：比例、加法、减法、微分和积分等功能。如反馈网络为非线性电路时，运算放大器则可实现对数、乘和除等功能。为了提高运算放大器精度，必须克服输入失调电压和电流的影响。调节零点和相位补偿，即“调零”和“消振”，是集成运放应用中必须注意的两个重要问题。,四、实验内容,1.加法器反相加法运算电路如图，实现运算UO10(UI1+UI2)选择R1、R2、R3及RF值，按表验证。(RF=100K、R1=R2=10K，R35.1K),UI1,U0,注意：运算电路UI1和UI2采用直流小信号，一般要求UI1+UI21V。,实验时，输入直流小信号由模拟实验箱配置直流小信号源提供，通过调整电位器获得需要直流电压小信号（0.5V0.5V）。注意选择合适的直流信号幅度以确保集成运放工作在线性区，用直流电压表测量不同组别输入电压UI1和UI2及输出电压Uo。,可调直流小信号源及原理电路图,2.减法器实现减法运算电路如图若实现运算：UO=10（UI2UI1）选择R1、R2、R3、RF之值。并按表验证之。注意：要求UI2-UI11V。(设RF=100K,R1=10K),RW100K,3.积分运算电路实验电路如图。(1)输入正弦信号，幅度2V，f=500Hz和f=1KHz。用双踪示波器观察记录UO与Ui的波形幅度和相位，分析是否符合积分关系。,(2)输入方波信号，峰峰值幅度为2V，频率f=500Hz。令当UO=0V（或UC（0）=0V）时，t=0。计算t=0.5ms、1.5ms、2.5ms时的UO值。并画出对应的UO波形。用双踪示波器观察记录UO的波形。注意相位和幅度，将计算值画出的波形与实测的UO波形对比是否一致，为什么？,4.微分运算电路（选做)微分电路如图所示，当运算放大器的开环增益足够大时:i1(t)=Cdui(t)/dt,uo(t)=-RFiF(t)=-RFCdui(t)/dt，实现了输出电压与输入电压的微分关系。当输入电压ui(t)Umsint时，输出电压uo(t)=UmRFCcost。,实际电路应在C2两端并联电阻R2，在C1一端串入电阻R1，解决直流漂移、高频噪声等问题。分别输入正弦信号和三角波信号，用双踪示波器观察记录输入和输出波形，分析之间关系。,五、实验报告1.根据实验内容要求画出电路，选择元件参数，并计算各电路输出电压理论值，把实验测量值与理论值比较，说明实验电路的功能。2.在积分电路中，对应输入正弦信号和方波信号，分别画出输出电压UO的波形，分析二者的幅值和相位是否符合积分关系，并从理论上说明为什么。3.分析说明产生误差的原因，提出你对提高运算精度的措施和想法。,