運(yùn)算放大電路實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上北 京 郵 電 大 學(xué)實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告 課程名稱：電子電路基礎(chǔ) 實(shí)驗(yàn)名稱：集成運(yùn)算放大器的運(yùn)用 通信工程系23班 姓名：郭奧 教師：魏學(xué)軍 成績(jī)：2011年11月28日一：實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 研究有集成運(yùn)算放大器組成的比例，加法，減法，和積分等基本運(yùn)算電路功能2 了解運(yùn)算放大器在實(shí)際應(yīng)用時(shí)應(yīng)考慮的一些問(wèn)題3 提高獨(dú)立設(shè)計(jì)和獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)的能力二：實(shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn)器材型號(hào)用途編號(hào)函數(shù)信號(hào)發(fā)生器GFG-8219A產(chǎn)生輸入信號(hào)加到電路中雙蹤示波器ss-7804監(jiān)測(cè)輸入輸出波形，測(cè)量輸入與輸出波形的相位差實(shí)驗(yàn)箱CCA-提供實(shí)驗(yàn)中所需的電阻和電容晶體管毫伏表YF測(cè)量輸出電壓的有效值萬(wàn)用表500

2、測(cè)量各參數(shù)的直流分量直流穩(wěn)壓電源HT-1712F提供直流偏置三：預(yù)習(xí)思考題1. 本實(shí)驗(yàn)?zāi)男╇娐沸枰{(diào)零？若需要如何操作？所有需要放大含有直流分量的應(yīng)用場(chǎng)合，都必須進(jìn)行調(diào)零，即對(duì)運(yùn)放本身（主要是差動(dòng)輸入級(jí)）的失調(diào)進(jìn)行補(bǔ)償，以保證運(yùn)放閉環(huán)工作時(shí)，輸入為零時(shí)輸出也為零。操作時(shí)分兩種情況： 有的運(yùn)放已有引出的補(bǔ)償端，只需按照器件手冊(cè)的規(guī)定接入調(diào)零電路即可。 對(duì)于沒有設(shè)調(diào)零端的運(yùn)放，可將電路的輸入端接地，用萬(wàn)用表直流電壓檔或示波器的DC耦合檔接在電路的輸出端，調(diào)節(jié)電位器，使輸出為零。2. 在反相加法器中，如ui1和ui2均采用直流信號(hào)，并選定ui2=-1V，當(dāng)考慮到運(yùn)算放大器的最大輸出幅度（）時(shí)，|ui

3、1|的大小不應(yīng)超過(guò)多少伏？答：故|ui1|max=6.5V3. 在積分電路中，如，求時(shí)間常數(shù)。假設(shè)ui=0.5V,問(wèn)要使輸出電壓uo達(dá)到5V，需要多長(zhǎng)時(shí)間？答：t=4.7s4. 為了不損壞集成芯片，試驗(yàn)中要注意什么問(wèn)題？答：切記正、負(fù)電源極性接反和輸出端短路。四：實(shí)驗(yàn)電路圖：反相比例運(yùn)算電路反相加法運(yùn)算電路積分運(yùn)算電路五：實(shí)驗(yàn)步驟：1.反相比例運(yùn)算電路（1） 設(shè)計(jì)一個(gè)反相放大器，Au=-5V，Rf=10K，供電電壓為12V。（2）輸入f=1kHz、ui=100mV的正弦交流信號(hào)，測(cè)量相應(yīng)的uo，并用示波器觀察uo和ui的波形和相位關(guān)系，記錄輸入輸出波形。測(cè)量放大器實(shí)際放大倍數(shù)。（3）保持ui=

4、30mV不變，測(cè)量放大的上截止頻率，并在上截止頻率，并在上截止頻率點(diǎn)時(shí)在同一坐標(biāo)系中記錄輸入輸出信號(hào)的波形。2.反相加法運(yùn)算電路設(shè)計(jì)一個(gè)反相加法器，實(shí)現(xiàn)uo=-（2ui1+ui2）的運(yùn)算，給定條件為Rf=20K，供電電壓為12V，ui1為1V的直流電壓（由電源經(jīng)電阻分壓而得，分壓電路電流為1mA左右），ui2是頻率1kHz、峰峰值為1V的正弦波信號(hào)。記錄輸入輸出波形。3.積分運(yùn)算電路設(shè)計(jì)反相積分器，其輸入信號(hào)為f=1kHz，平均值為零、uipp=6V的方波，要求積分器的輸出信號(hào)幅度uopp（2/3）Uipp，供電電壓為12V，積分電容為0.1.在同一坐標(biāo)系中記錄輸入輸出波形。六：注意事項(xiàng)：1.

5、在測(cè)量前，應(yīng)先將示波器的輸入耦合開關(guān)置GND檔，將光點(diǎn)移到熒光屏上的坐標(biāo)原點(diǎn)，以便于讀數(shù)2.測(cè)量時(shí)，示波器的兩個(gè)輸入耦合開關(guān)必須置DC檔3.測(cè)試過(guò)程中注意觀察輸入、輸出波形正常后，再用X-Y方式觀測(cè)傳輸特性4.如果示波器兩個(gè)通道的電壓偏轉(zhuǎn)靈敏度不一致，在進(jìn)行讀數(shù)時(shí)注意區(qū)分。七：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析：1. 在反相比例運(yùn)算電路中當(dāng)輸入f=1kHz、ui=100mV的正弦交流信號(hào)時(shí)測(cè)得輸入與輸出反相，且放大倍數(shù)Au=-4.87，而理論值為-5，產(chǎn)生了誤差應(yīng)該主要是因?yàn)殡娐钒迳系碾娮璧臉?biāo)稱值并不準(zhǔn)確。2. 當(dāng)ui等于30mV時(shí)測(cè)出上截止頻率為219kHz，然而此時(shí)輸入和輸出的相位差已經(jīng)不是180，原因應(yīng)該是芯

6、片中的電容元件在高頻的情況下使得輸出電壓的相位產(chǎn)生了異于原來(lái)的改變。3. 在反相加法器電路的實(shí)驗(yàn)中，產(chǎn)生的輸出波形基本上符合理論的預(yù)測(cè)，但是uo的直流分量稍小于ui1的兩倍，這應(yīng)該也是因?yàn)殡娮璧臉?biāo)稱值不準(zhǔn)，而且主要還是因?yàn)榉謮弘娐贩殖龅碾妷翰]有1V因?yàn)樵诜謮弘娐飞吓c1k并聯(lián)的實(shí)驗(yàn)電路實(shí)際上讓ui1小于1V4. 在積分電路試驗(yàn)中，一開始輸出波形有著很大的直流分量，到后來(lái)將Rf改為由1M改到20k解決了這個(gè)問(wèn)題。分析后發(fā)現(xiàn)應(yīng)該是由于Rf的支路上存在一個(gè)很小的電壓，但是一旦Rf很大其兩端就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)很大的電位差，這就是uc（0），也就是波形中的直流分量，因此減小Rf即可解決問(wèn)題八：操作時(shí)遇到的問(wèn)題

7、：記錯(cuò)了方波的峰峰值的定義，記成了幅值，于是將峰峰值定在了12V，后來(lái)才發(fā)現(xiàn)。九：課后思考題：1、 在積分器的實(shí)驗(yàn)中，若信號(hào)源提供不出平均值為零的方波，能否通過(guò)耦合電容各支流？若能，電容值如何??？能，但是電容的值應(yīng)該盡量取大一點(diǎn)。2、 若設(shè)計(jì)一個(gè)Au=-20的放大器，用來(lái)放大f=150kHz的正弦信號(hào)，運(yùn)放應(yīng)用LM741的還是LM318？為什么？應(yīng)該選用LM318，LM74的放大到了10KHZ就開始跌落的很嚴(yán)重，通頻帶為10K左右。而LM318的通頻帶15M。放大20倍，需要的通頻帶為：20*150K=3M。也就是需要的是通頻帶要在3M以上，LM318完全滿足需求了。至于Au，由反饋電阻決定。十：心得體會(huì)：這次實(shí)驗(yàn)鍛煉了動(dòng)手能力，增加了我對(duì)運(yùn)算放大電路的理解，提高了發(fā)現(xiàn)分析誤差的能力。以前遇到問(wèn)題大多還是只能和同學(xué)討論或者求助老師才能解決問(wèn)題，現(xiàn)在可以更多地自己分析并解決問(wèn)題了。比如在遇到積分電路中出現(xiàn)了直流