實驗集成運算放大器應用

1、實驗八實驗八 集成運算放大器應用集成運算放大器應用一. 實驗目的：n加深對集成運算放大器的基本組態(tài)、性能參數的理解。n了解集成運算放大器的特點，掌握集成運算放大器的正確使用方法和基本應用電路。二. 實驗原理：n集成運算放大器(簡稱運放)是目前產量最大的線性集成電路。在它的輸出端與輸入端間加上不同的反饋網絡，就可實現多種不同的電路功能。近年來，它的應用范圍不斷拓寬，用它可以完成放大、振蕩、調制和解調，模擬信號的相乘、相除、相減和相比較等功能，而且還廣泛地用于脈沖電路。本實驗僅簡要分析其基本應用。A741型通用集成運算放大器n實驗所用運放采用A741型通用集成運放。 A741是單片高性能內補償運算

2、放大器，具有較寬的共模電壓范圍。該器件的主要特點是：不需要外部頻率補償；具有短路保護功能；失調電壓調到零的能力；較寬的共模和差模電壓范圍；功耗低。實驗所用運放采用8引腳DIP封裝,下圖為其頂視封裝。n各管腳功能如下: 1、5:調零端 2: 3: 4:-VEE 6:輸出 7:+VCC 8:空腳iUUi理想運放線性區(qū)的兩個特性：n理想運算放大器的兩個輸入端無電流。理想運算放大器的兩個輸入端無電流。n理想運算放大器的兩個輸入端理想運算放大器的兩個輸入端“虛短虛短路路”，即電壓差為，即電壓差為0。1. 反相比例放大器 URRURUIIRUUUIIIoOfifi12211100最后可得，所以因為則可得2

3、. 同相比例放大器。取且因ioioURRURRRRURRRUURRRUUU422143433121i/0I3. 全加器 43251/RRRRR335225115URRURRURRUo全加器電路如圖所示，當運算放大器開環(huán)增益足夠大時，若則根據運放的特性可以得到:4. 微分器 i tCdu tdtiti tutR itR Cdu tdtiiFioF FFi( )( )( )( )( )( )( ) 電路如圖所示，當運算放大器開環(huán)增益足夠大時，有 5. 積分器電路如圖所示，把微分器電路中電阻與電容的位置交換一下， 就可得到一個運放積分器。uRCu dtoit 10 6. 遲滯比較器 始終保持為正向最

4、大值 iUUoUoMAXUREFiOFFoMAXRURRURRRURU212211遲滯比較器是一種帶有正反饋的運放電路。這種比較器又稱為施密特觸發(fā)器，常用于信號的整形電路。工作原理：當 負值比較大時，此時輸出為正向最大值，根據疊加原理，此時為當 Ui由負向正逐漸增大時，只要 UUi小于 UoUoMAX遲滯比較器n但 當增大到 時， UiUUUiiOFFUo將跳變到負向最大值。此時 iONoMAXRURRURRRURU212211可見，遲滯比較器的輸出僅有UOMAX和- UOMAX兩個電壓狀態(tài)。遲滯比較器波形及遲滯曲線iOFFoMAXRURRURRRURU212211iONoMAXRURRURR

5、RURU212211U+UiUoUiONUiOFFUoUiU+ttUoUiUiOFFUiON7. 方波發(fā)生器 方波發(fā)生器常用于脈沖和數字系統作為信號源用，其電路如圖所示，也稱張弛振蕩器。圖中運算放大器以遲滯比較方式工作，利用電容兩端電壓Uc (等于U-)和U+相比較，來決定輸出是正還是負。不難得到方波的周期:TRCRR22112ln()圖中兩個穩(wěn)壓二極管起限幅作用。 方波發(fā)生器UcU+UcU+Uc10V的正弦波，然后此正弦波加到輸入端，示波器Y1(X)路接正弦波發(fā)生器輸出端，示波器Y2(X)路接遲滯比較器輸出端，將示波器調至X-Y方式，觀察遲滯比較器輸出與輸入關系。測量遲滯比較器的上下門限電壓

6、，并與理論比較，完成下表。Vp pUiOFFUiON實測值理論值四. 內容7 微分電路的測量：n開關K5 置于位置，將方波發(fā)生器發(fā)生的方波加到微(積)分電路的輸入端，記錄并比較輸入波形與輸出波形( )。n開關K5 置于位置，微分電路的輸入端加正弦信號，其 為4V，頻率分別為100Hz 、500Hz、1KHz、10KHz，實驗板開關K5置于位置，同時觀察輸入和輸出波形，記錄輸出波形的峰峰值及相對輸入信號的相位填入下表。 UoVp p頻率(Hz)1005001k10k相位Vp p四. 內容7 積分電路的測量：n開關K5 置于II位置，將方波發(fā)生器發(fā)生的方波加到積分電路的輸入端，記錄并比較輸入波形與輸出波形( )。n開關K5 置于II位置，積分電路的輸入端加正弦信號，其 為4V，頻率分別為100Hz