實(shí)驗(yàn)五基本運(yùn)算電路

1、實(shí)驗(yàn)五 集成(j chn)運(yùn)算放大器的基本運(yùn)算電路共二十四頁(yè)實(shí)驗(yàn)(shyn)目的1了解運(yùn)算放大器的性質(zhì)(xngzh)和特點(diǎn)。2用集成運(yùn)算放大器組成基本運(yùn)算電路。共二十四頁(yè)實(shí)驗(yàn)(shyn)設(shè)備與器件1直流穩(wěn)壓電源 2函數(shù)信號(hào)發(fā)生器 3交流毫伏表 4萬(wàn)用表 5雙蹤示波器6集成運(yùn)算(yn sun)放大器A741 1塊 7電阻器、電容器若干共二十四頁(yè)A741引腳排列(pili)如圖1-7-1所示。實(shí)驗(yàn)(shyn)原理圖1-7-1 A741管腳圖共二十四頁(yè)1反相比例(bl)運(yùn)算電路電路如圖1-7-2所示，假設(shè)運(yùn)算放大器為理想的，此電路的電壓放大倍數(shù)為：圖172反相比例(bl)運(yùn)算電路共二十四頁(yè)2同相比例

2、(bl)運(yùn)算電路圖1-7-3(a)所示是同相比例運(yùn)算電路，其電壓放大倍數(shù)為：（a） 同相比例(bl)運(yùn)算電路共二十四頁(yè)當(dāng)R1，R2RF時(shí)， ，即得到如圖1-7-3(b)所示的電壓跟隨器。電壓跟隨器的電壓放大倍數(shù)(bish)為：圖中的R2和RF用以減小漂移和起保護(hù)作用，一般RF取10k，RF取得太小，起不到保護(hù)作用，太大則影響電壓跟隨性。（b）電壓(diny)跟隨器共二十四頁(yè)3反相加法運(yùn)算電路電路如圖1-7-4所示，其輸出(shch)電壓為:圖174反相加法運(yùn)算(yn sun)電路共二十四頁(yè)4. 差動(dòng)放大(fngd)電路(減法器)電路如圖1-7-5所示，當(dāng) ， 時(shí)，有圖175差動(dòng)放大(fngd)

3、電路共二十四頁(yè)5積分運(yùn)算電路在理想化條件下，輸出電壓為如果vi是幅值為E的階躍電壓，并設(shè)VC(0)0，則 即輸出電壓隨時(shí)間增長(zhǎng)而線性下降(xijing)。顯然RC的數(shù)值越大，達(dá)到給定的輸出電壓值所需的時(shí)間就越長(zhǎng)。積分輸出電壓所能達(dá)到的最大值受集成運(yùn)放最大輸出范圍的限值。共二十四頁(yè)6微分運(yùn)算電路(dinl)微分電路如圖1-7-7所示。在理想條件下，輸出電壓為圖1-7-7 微分運(yùn)算(yn sun)電路共二十四頁(yè)1復(fù)習(xí)教材中有關(guān)集成(j chn)運(yùn)算放大器構(gòu)成的運(yùn)算電路的相關(guān)內(nèi)容，簡(jiǎn)述各實(shí)驗(yàn)電路的工作原理。2根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容計(jì)算各電路輸出電壓的理論值。3自擬記錄積分、微分運(yùn)算電路實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和波形的表格。預(yù)

4、習(xí)(yx)要求共二十四頁(yè)1電路調(diào)零按圖1-7-2接線，1腳、5腳之間接入一只100k的電位器RW，并將滑動(dòng)觸頭接到負(fù)電源(dinyun)端。調(diào)零時(shí)，將輸入端接地，用直流電壓表測(cè)量輸出電壓VO ，調(diào)節(jié) RW ，使 VO =0V。以下操作中， RW 應(yīng)保持不變。 實(shí)驗(yàn)(shyn)內(nèi)容共二十四頁(yè)2反相比例運(yùn)算電路按圖1-7-2接線(ji xin)，在電路輸入端加入交流信號(hào)電壓，f=100Hz，調(diào)節(jié)Vi（有效值）的大小，測(cè)量輸出電壓Vo，計(jì)算其電壓放大倍數(shù)，填入表1-7-1中。用雙蹤示波器觀察輸入、輸出波形是否反相。圖172反相比例(bl)運(yùn)算電路 共二十四頁(yè)3同相比例運(yùn)算電路 按圖1-7-3(a)接

5、線，在電路輸入端加入交流信號(hào)電壓，f=100Hz，調(diào)節(jié)Vi（有效值）的大小，測(cè)量輸出電壓Vo ，計(jì)算其電壓放大倍數(shù)，填入表1-7-2中。用雙蹤示波器觀察輸入、輸出波形(b xn)是否同相。 圖1-7-3（a）同相比例運(yùn)算(yn sun)電路共二十四頁(yè) 按圖1-7-3(b)接線，在電壓跟隨(n su)器輸入端加入f=100Hz的交流信號(hào)， 調(diào)節(jié)Vi（有效值）的大小，測(cè)量輸出電壓Vo ，計(jì)算其電壓放大倍數(shù) ，填入表1-7-3中。用雙蹤示波器觀察輸入、輸出波形是否跟隨。圖1-7-3（b）電壓(diny)跟隨器 共二十四頁(yè) 4反相加法運(yùn)算電路 按圖1-7-4接線，在輸入端加直流信號(hào)，調(diào)節(jié)Vi1、 Vi

6、2 的大小，用直流電壓表測(cè)量輸出(shch)電壓 Vo ，計(jì)算其輸出電壓，填入表1-7-4中。圖174反相加法運(yùn)算(yn sun)電路共二十四頁(yè)5差動(dòng)放大電路(減法器)按圖1-7-5接線，在輸入端加直流信號(hào)， 調(diào)節(jié)Vi1、 Vi2 的大小，用直流電壓表測(cè)量輸出(shch)電壓 Vo ，填入表1-7-5中。圖175差動(dòng)放大(fngd)電路共二十四頁(yè)6積分運(yùn)算電路 閉合K，使VC(0)0。預(yù)先調(diào)好頻率為100Hz的方波信號(hào)，從vi接入實(shí)驗(yàn)電路，再打開(kāi)K，然后用雙蹤示波器觀察輸入、輸出(shch)波形，并記錄下來(lái)。圖177 積分實(shí)驗(yàn)(shyn)電路共二十四頁(yè)7微分運(yùn)算電路按圖1-7-7接線，在 vi

7、 處輸入頻率為100Hz的方波信號(hào)，用雙蹤示波器觀察輸入、輸出波形(b xn)。改變 vi 的頻率，觀察輸出波形的變化，并記錄下各輸入、輸出波形。共二十四頁(yè)1簡(jiǎn)述各基本運(yùn)算電路的工作原理。2列表整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，將理論計(jì)算結(jié)果和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)相比較，分析產(chǎn)生誤差的原因。3分析積分、微分(wi fn)運(yùn)算電路輸入、輸出波形之間的關(guān)系，總結(jié)電路時(shí)間常數(shù)與輸出波形之間的關(guān)系。4分析討論實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的現(xiàn)象和問(wèn)題，說(shuō)明解決的辦法。實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求(yoqi)共二十四頁(yè)1.若將輸入信號(hào)與集成運(yùn)放的同相端相連，當(dāng)信號(hào)正向增大時(shí)，運(yùn)放的輸出信號(hào)是正還是負(fù)？若將輸入信號(hào)與集成運(yùn)放的反相端相連，當(dāng)信號(hào)正向增大時(shí)，運(yùn)放的輸出信號(hào)是

8、正還是負(fù)？2在反相加法器中，如兩個(gè)輸入信號(hào)均采用直流信號(hào)，并選定Vi21V，當(dāng)考慮到運(yùn)算放大器的最大輸出幅度(12V)時(shí)， 的大小(dxio)不應(yīng)超過(guò)多少伏？3若要將方波信號(hào)變換成三角波信號(hào)，可選用哪一種運(yùn)算電路？思考題共二十四頁(yè)注意事項(xiàng)1. 為了提高運(yùn)算精度，首先應(yīng)進(jìn)行調(diào)零，即保證在零輸入時(shí)運(yùn)算放大器輸出為零。2A741集成運(yùn)算放大器的各個(gè)管腳不要接錯(cuò)，尤其正、負(fù)電源不能接反，否則易燒壞芯片(xn pin)。3輸入信號(hào)選用交、直流均可，但在選取信號(hào)的頻率和幅度時(shí)，應(yīng)考慮運(yùn)放的頻率特性和輸出幅度的限制。共二十四頁(yè)內(nèi)容摘要實(shí)驗(yàn)五 集成運(yùn)算放大器的基本運(yùn)算電路。2用集成運(yùn)算放大器組成(z chn)基本運(yùn)算電路。圖172反相比例運(yùn)算電路。圖172反相比例運(yùn)算電路。電壓跟隨器的電壓放大倍數(shù)為：。