實(shí)驗(yàn)15 集成運(yùn)算放大器的線性和非線性應(yīng)用

1、集成運(yùn)算放大器及其應(yīng)用集成運(yùn)算放大器及其應(yīng)用一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、?shí)驗(yàn)?zāi)康? 1、 熟悉集成運(yùn)算放大器。熟悉集成運(yùn)算放大器。2 2、 應(yīng)用集成運(yùn)算放大器組成基本運(yùn)算電路。應(yīng)用集成運(yùn)算放大器組成基本運(yùn)算電路。3 3、 熟悉電壓比較器的功能、電路結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)。熟悉電壓比較器的功能、電路結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)。4 4、 學(xué)會(huì)電壓比較器的測(cè)試方法。學(xué)會(huì)電壓比較器的測(cè)試方法。二、實(shí)驗(yàn)原理二、實(shí)驗(yàn)原理 運(yùn)放是一種具有高電壓增益的直接耦合放大器件。本次運(yùn)放是一種具有高電壓增益的直接耦合放大器件。本次實(shí)驗(yàn)采用通用型運(yùn)算放大器實(shí)驗(yàn)采用通用型運(yùn)算放大器uA741uA741。 運(yùn)放在線性運(yùn)用時(shí)，均構(gòu)成深度負(fù)反饋，其輸入、輸出運(yùn)放在

2、線性運(yùn)用時(shí)，均構(gòu)成深度負(fù)反饋，其輸入、輸出關(guān)系取決于運(yùn)放的外部電路，外接不同的反饋網(wǎng)絡(luò)，可以構(gòu)關(guān)系取決于運(yùn)放的外部電路，外接不同的反饋網(wǎng)絡(luò)，可以構(gòu)成功能不同的運(yùn)算電路。成功能不同的運(yùn)算電路。 主要包括比例、電壓跟隨、加法、差分、積分電路等。主要包括比例、電壓跟隨、加法、差分、積分電路等。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1 1、反相比例運(yùn)算電路、反相比例運(yùn)算電路 u u0 0=(-R=(-Rf f/R/R1 1)u)ui i，R=RR=Rf f/R/R1 1完成表完成表14-1(取取uiui1的一組數(shù)據(jù)的一組數(shù)據(jù))設(shè)計(jì)運(yùn)算電路：設(shè)計(jì)運(yùn)算電路：u u0 0=-10u=-10ui iR2 2、反相加法運(yùn)算電

3、路、反相加法運(yùn)算電路 u u0 0=-(u=-(ui1i1R Rf f/R/R1 1+u+ui2i2R Rf f/R/R2 2), ), R=RR=Rf f/R/R1 1/R/R2 2-15V+15VR2+_23467（a）反相加法運(yùn)算電路uoui2-15V+15V+_23467（b）差分運(yùn)算電路uoui2-15V+15V+_23467（c）積分運(yùn)算電路uouiRLR1 10kui1R2 10kRf 100kR3 6.2kui1R1 10kR2 10kR3 100kRf 100kR3 100kR1 100kRf 1MC 10FS1S2-15V+15VR2+_23467（a）反相加法運(yùn)算電路uo

4、ui2-15V+15V+_23467（b）差分運(yùn)算電路uoui2-15V+15V+_23467（c）積分運(yùn)算電路uouiRLR1 10kui1R2 10kRf 100kR3 6.2kui1R1 10kR2 10kR3 100kRf 100kR3 100kR1 100kRf 1MC 10FS1S2R設(shè)計(jì)運(yùn)算電路：設(shè)計(jì)運(yùn)算電路：u u0 0=-(2u=-(2ui1i1+5u+5ui2i2) )完成自擬表格完成自擬表格3 3、減法運(yùn)算電路、減法運(yùn)算電路 u u0 0= (R= (Rf f/R/R1 1)(u)(ui2i2u ui1i1) )設(shè)計(jì)運(yùn)算電路：設(shè)計(jì)運(yùn)算電路：u u0 0= 10(u= 10

5、(ui2i2-u-ui1i1) )-15V+15VR2+_23467（a）反相加法運(yùn)算電路uoui2-15V+15V+_23467（b）差分運(yùn)算電路uoui2-15V+15V+_23467（c）積分運(yùn)算電路uouiRLR1 10kui1R2 10kRf 100kR3 6.2kui1R1 10kR2 10kR3 100kRf 100kR3 100kR1 100kRf 1MC 10FS1S2-15V+15VR2+_23467（a）反相加法運(yùn)算電路uoui2-15V+15V+_23467（b）差分運(yùn)算電路uoui2-15V+15V+_23467（c）積分運(yùn)算電路uouiRLR1 10kui1R2 1

6、0kRf 100kR3 6.2kui1R1 10kR2 10kR3 100kRf 100kR3 100kR1 100kRf 1MC 10FS1S2R Rf f完成自擬表格完成自擬表格(取取ui1 、ui1的數(shù)據(jù)按下表取的數(shù)據(jù)按下表取)4 4、過零電壓比較器、過零電壓比較器 u ui i0,u0,u0,u0 0=-(u=-(uz z+u+uD D) )完成相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)要求完成相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)要求P66中輸入交流的情況中輸入交流的情況+_236（a）電 路圖+uiR1 10kuo0+(UZ +UD)DZ+uoui（b）傳輸特性R2 5.1k(UZ +UD)+_236（a）電 路圖+uiR1 10kuo0+

7、(UZ +UD)DZ+uoui（b）傳輸特性R2 5.1k(UZ +UD)四、元器件及儀器使用注意事項(xiàng)四、元器件及儀器使用注意事項(xiàng) 集成運(yùn)放集成運(yùn)放A741的管腳功能及連線：的管腳功能及連線：2腳：腳：反相輸入反相輸入 ， 3腳：腳：同相輸入同相輸入 4腳：腳：-15V ， 7腳：腳：+15V嚴(yán)禁接反！嚴(yán)禁接反！ 6腳：腳：輸出端，輸出端，1、5、8腳腳懸空懸空連接：連接：先用連線引出至接線孔，再插電阻。先用連線引出至接線孔，再插電阻。運(yùn)放的工作電源：運(yùn)放的工作電源：15V和和15V電源的獲得。電源的獲得。15V直流電源直流電源接接A4板地板地電源電源開關(guān)開關(guān)5V可調(diào)的直流信號(hào)源（藍(lán)色按鍵彈起

8、狀態(tài)）可調(diào)的直流信號(hào)源（藍(lán)色按鍵彈起狀態(tài)）直流信號(hào)直流信號(hào)分別從實(shí)驗(yàn)箱左上部的兩個(gè)可調(diào)的直流信號(hào)源分別從實(shí)驗(yàn)箱左上部的兩個(gè)可調(diào)的直流信號(hào)源獲得。注意調(diào)節(jié)信號(hào)大小時(shí)要接上運(yùn)放并反復(fù)調(diào)節(jié)至兩獲得。注意調(diào)節(jié)信號(hào)大小時(shí)要接上運(yùn)放并反復(fù)調(diào)節(jié)至兩個(gè)信號(hào)均為要求的值，再測(cè)輸出信號(hào)。個(gè)信號(hào)均為要求的值，再測(cè)輸出信號(hào)。輸入信號(hào)的獲得：輸入信號(hào)的獲得：電壓檔、電流檔、歐姆檔的使用方法電壓檔、電流檔、歐姆檔的使用方法操作的原則：先選檔，再選量程。操作的原則：先選檔，再選量程。表筆的使用原則：測(cè)量電壓（交、直流）時(shí)，黑筆表筆的使用原則：測(cè)量電壓（交、直流）時(shí)，黑筆 總是接負(fù)極、地或低電位端?？偸墙迂?fù)極、地或低電位端。

9、功能鍵功能鍵量程鍵量程鍵萬(wàn)用表的使用：萬(wàn)用表的使用：輸入信號(hào)的獲得：輸入信號(hào)的獲得：交流交流信號(hào)信號(hào)從從函數(shù)信號(hào)發(fā)生器函數(shù)信號(hào)發(fā)生器獲得，注意函數(shù)信號(hào)發(fā)生器獲得，注意函數(shù)信號(hào)發(fā)生器輸出的是輸出的是峰峰值峰峰值，為，為有效值有效值的的2.8282.828倍，為倍，為幅值幅值的的2 2倍。倍。電源電源頻率調(diào)節(jié)旋鈕頻率調(diào)節(jié)旋鈕幅度調(diào)節(jié)旋鈕幅度調(diào)節(jié)旋鈕信號(hào)輸出信號(hào)輸出頻率顯示值頻率顯示值峰峰顯示值峰峰顯示值波形波形穩(wěn)壓管的陰極和陽(yáng)極要區(qū)分，帶色環(huán)的一端為陰極；穩(wěn)壓管的陰極和陽(yáng)極要區(qū)分，帶色環(huán)的一端為陰極；+_236（a）電 路圖+uiR1 10kuo0+(UZ +UD)DZ+uoui（b）傳輸特性R2

10、 5.1k(UZ +UD)+_236（a）電 路圖+uiR1 10kuo0+(UZ +UD)DZ+uoui（b）傳輸特性R2 5.1k(UZ +UD)示波器的使用：示波器的使用：1）用雙蹤）用雙蹤同時(shí)同時(shí)觀察輸入、輸出波形。觀察輸入、輸出波形。2）輸入、輸出端可先插連線，再用示波器的夾子夾）輸入、輸出端可先插連線，再用示波器的夾子夾連線觀察。連線觀察。 但注意但注意兩個(gè)夾子不要碰在一起兩個(gè)夾子不要碰在一起，否則會(huì)，否則會(huì)短路！短路！通道的選擇、面板旋鈕的使用通道的選擇、面板旋鈕的使用通道通道2Y軸增幅軸增幅Y軸增幅軸增幅垂垂直直位位移移耦合方式耦合方式通道通道1掃描頻率掃描頻率 頻率微調(diào)頻率微調(diào) 水平位移水平位移聚焦聚焦明暗度明暗度 電源電源通通道道選選擇擇其他應(yīng)該注意的事項(xiàng)：其他應(yīng)該注意的事項(xiàng)