集成運算放大電路的應(yīng)用設(shè)計

1、模擬電路單元及系統(tǒng)實驗,機(jī)械工業(yè)出版社 出版,實驗?zāi)康?加深對集成運算放大器的工作原理和基本特性的理解。 熟悉集成運算放大器在模擬運算方面的應(yīng)用。 掌握集成運算電路的設(shè)計方法和調(diào)試技巧，學(xué)習(xí)電路故障的排除方法。,設(shè)計任務(wù)1,1設(shè)計題一 用集成運算放大器設(shè)計一電路,實現(xiàn)vo=3vi1-2vi2 （vi1、2vi2是交流信號）的運算功能。 指標(biāo)要求: Rif100k。,設(shè)計任務(wù)2,2設(shè)計題二： 用集成運算放大器設(shè)計一交流放大電路。在負(fù) 載RL=2k的條件下，滿足以下指標(biāo)要求： （1）Av=1000； （2）輸入電阻Ri20K； （3）工作頻率50Hz10kHz。,電路方案設(shè)計,1、閱讀LM324或

2、741的技術(shù)資料，熟悉其基 本應(yīng)用電路； 2、確定使用多少級放大電路及其放大類型， 繪制原理框圖。 3、單元電路設(shè)計，參數(shù)計算和元件選擇。先 設(shè)計直流部分（包括偏置電路的設(shè)計），再 設(shè)計交流部分（包括輸入電阻和反饋支路的 設(shè)計等）。,實驗指南,分析條件與需求,靜態(tài)工作點測試,整機(jī)動態(tài)功能測試,確定電路形式與參數(shù),單級動態(tài)功能測試,整機(jī)性能測試,電路微調(diào)與電路確定,設(shè)計題一提示,（1）由于輸入信號是交流信號，所以給運放集成電路的供 電方式采用單、雙電源供電均可。當(dāng)采用單電源供電時，輸 入、輸出端都必須加隔直電容，并注意直流偏置電路的設(shè) 計；當(dāng)采用雙電源供電時，同相輸入端必須接阻值合適的電 阻到地

3、，以獲得運放同相輸入端和反相輸入端靜態(tài)平衡。,單電源供電模式,雙電源供電模式,設(shè)計題一提示,（2）電路形式可采用單運放的差動輸入減法電路或 雙運放的反相求和電路。 （3）vi1和vi2是同頻同相的兩個輸入信號，可由分 壓電路獲得。例如：,分壓電路,設(shè)計任務(wù)1,1設(shè)計題一 用集成運算放大器設(shè)計一電路,實現(xiàn)vo=3vi1-2vi2 （vi1、2vi2是交流信號）的運算功能。 指標(biāo)要求: Rif100k。,741的內(nèi)部管腳圖,管腳排布 1 空載 2 反相輸入端 3 同相輸入端 4 -15V 5 空載 6 輸出 7 +15V 不要接反！ 8 空載,連接：先用連線引出至接線孔，再插電阻。,輸入信號ui的

4、獲得：,交流信號從函數(shù)信號發(fā)生器獲得，注意函數(shù)信號發(fā)生器輸出的是峰峰值，為有效值的2.828倍，為幅值的2倍。,直流信號分別從實驗箱左下部的兩個可調(diào)的直流信號源獲得。注意調(diào)節(jié)信號大小時要接上運放并反復(fù)調(diào)節(jié)至兩個信號均為要求的值，再測輸出信號。,uA741,在沒有元器件的位置插電阻,接15V直流電源,直流信號源,電阻的測量,測量電阻時,可用萬用表的歐姆檔 進(jìn)行測量,將萬用表的兩指針接在電阻兩端,直接讀取示數(shù). 若示數(shù)為00.00,并不斷跳到,即電阻阻值超過量程,應(yīng)選用更大量程測量,設(shè)計題二提示,（1）該題對放大倍數(shù)的要求較高，由于反相輸入 放大電路的放大倍數(shù)一般在0.1100之間，同相輸 入放大

5、電路在1100之間，為了達(dá)到放大倍數(shù)的要 求，該電路至少由兩級放大電路組成。 （2）在選擇集成運算放大器時，第一級是小信號 放大，考慮滿足其頻帶寬度即可，第二級輸入信號 幅度較大，除考慮其頻帶寬度外，還要考慮其轉(zhuǎn)換 速率。,用信號發(fā)生器產(chǎn)生1000HZ,的正弦信號,函數(shù)發(fā)生器的使用,用信號發(fā)生器產(chǎn)生2V的正弦信號,正弦信號,輸出信號,實驗內(nèi)容,1. 運放在靜態(tài)情況下，測出LM324 VO、V+、V- 的直流電壓。,令Vi1=Vi2=0,即無交流輸入,V-,VO,V+,或,3.反相加法運算電路,反相加法運算電路設(shè)計要求 uo=-(2ui1+5ui2 ) 反饋電阻Rf為100千歐,其輸入輸出關(guān)系為

6、: uo=(ui1Rf/R1+ui2Rf/R2)ui,畫出相應(yīng)電路圖,標(biāo)注元件參數(shù) 輸入ui測量uo 完成測量內(nèi)容 表-2,100k,反相加法運算電路測量內(nèi)容：,表-2,uo= -(2ui1+5ui2 ),2.驗證運算關(guān)系：(Vo= 3Vi1- 2Vi2）,兩輸入信號對調(diào),、研究變化關(guān)系 把減法電路變成比例放大電路，（把其中一個輸入端接地）。,調(diào)節(jié)方法 改變電源電壓為6V（9V、12V），逐漸增大輸入電壓，使輸出電壓波形出現(xiàn)最大不失真。 改變輸入信號頻率為1K(10K、50K)，逐漸增大輸入電壓，使輸出電壓波形為鋸齒波，然后減小輸入電壓，使輸出電壓波形為最大不失真正弦波 改變負(fù)載為300(1K、)，逐漸增大輸入