集成運放基本運算電路實驗報告

實驗七 集成運放基本運算電路一、 實驗目的1、 研究由集成運算放大器組成的比例、加法、減法和積分等基本運算電路的功能。2、 了解運算放大器在實際應用時應考慮的一些問題。二、 實驗原理集成運算放大器是一種具有高電壓放大倍數(shù)的直接耦合多級放大電路。當外部接入不同的線性或非線性元器件組成輸入和負反饋電路時，可以靈活地實現(xiàn)各種特定的函數(shù)關系。在線性應用方面，可組成比例、加法、減法、積分、微分、對數(shù)等模擬運算電路。理想運算放大器特性在大多數(shù)情況下，將運放視為理想運放，就是將運放的各項技術指標理想化，滿足下列條件的運算放大器稱為理想運放。開環(huán)電壓增益牟廠8TOC\o"1-5"\h\z輸入阻抗 r：=8輸出阻抗 r=0帶寬 f°=8失調與漂移均為孝等。理想運放在線性應用時的兩個重要特性：輸出電壓U。與輸入電壓之間滿足關系式U=A(U°—U)TOC\o"1-5"\h\z,_.Oud .+ ?—由于A=8，而U為有限值，因此，U—U^0。即U^U，稱為“虛短”。ud O + — + —由于r=8，故流進運放兩個輸入端的電流可視為零，即I=0,稱為“虛斷”。這說明運放對其前級吸取電流極小。 IB上述兩個特性是分析理想運放應用電路的基本原則，可簡化運放電路的計算?；具\算電路1.加法器是指輸出信號為幾個輸入信號之和的放大器。用數(shù)學式子表示為:y=x+x+ + xi+i+i2+ + in=i1 2fii+ i2+ 13+AA+nRRR R

于是有V。=_X(Vj1+Vi2+Vi3+……+Vin)如果各電阻而阻值不同，則可作為比例加法器，則有V=—%V+Lv+AA+%V0 [Ri1Ri2 Rin2、減法器是指輸出信號為兩個輸入信號之差的放大器。用數(shù)學關系表示時，可寫為：y=x-x下圖為減法器盾基本結構圖。由于va=VBi=i=1===i2 R[ RfL—手、（已知R3=Rf）所以V0=#V?1-V?2）3、積分器是指輸出信號為輸入信號積分后的結果，用數(shù)學關系表示為:所以V0=#V?1-V?2）3、積分器是指輸出信號為輸入信號積分后的結果，用數(shù)學關系表示為:_ 0上式表示了輸出信號是輸入信號積分的結果。右圖是最基本的積分器的結構圖。這里反饋網絡的一個部分用電容來代替電阻，則有：上式表示了輸出信號是輸入信號積分的結果。4、微分器。微分是積分的反運算，微分器是指輸出信號為輸入信號微分運dx算的結果。用數(shù)學式子表示為： y=廠下圖示出微分器的基本原理圖，利用“虛斷”和和“虛短”的概念，可以建立以下關系式：

三、實驗設計要求要求根據實驗原理設計反相加法運算電路、減法運算電路、積分運算電路，并設計數(shù)據記錄表格。1、 整理實驗數(shù)據，畫出波形圖(注意波形間的相位關系)。2、 將理論計算結果和實測數(shù)據相比較，分析產生誤差的原因。3、 分析討論實驗中出現(xiàn)的現(xiàn)象和問題。實驗提示：實驗前要看清運放組件各管腳的位置；切忌正、負電源極性接反和輸出端短路，否則將會損壞集成塊。四、實驗參考方案1.反相比例放大電路2.1)2)四、實驗參考方案1.反相比例放大電路2.1)2)反相加法運算電路按下圖連接實驗電路。調節(jié)信號源的輸出。用交流毫伏表或示波器測量輸入電壓V及A、B點3.減法運算電路表5-1U.0.3V0.4V0.5V量伏表讀數(shù)示波器讀數(shù)量伏表讀數(shù)示波器讀數(shù)量伏表讀數(shù)示波器讀數(shù)V0（理論值）38.48411.32514.14V0（測量值）3.09.23.812.05.015.1表5-2U.0.1V0.2V0.3V量伏表讀數(shù)示波器讀數(shù)量伏表讀數(shù)示波器讀數(shù)量伏表讀數(shù)示波器讀數(shù)U A 0.100.300.200.580.300.80U B 0.070.200.130.380.210.56V0（理論值）1.002.822.005.653.008.48v0（測量值）1.533.752.377.173.2510.24U.0.5V1.0V1.5V量伏表讀數(shù)示波器讀數(shù)量伏表讀數(shù)示波器讀數(shù)量伏表讀數(shù)示波器讀數(shù)U A 0.491.340.992.801.487.00U B 0.330.900.662.000.992.90V（理論值）1.605.003.339.985.0013.20v0（測量值）1.655.403.369.004.5614.00六、思考題為了不損壞集成塊，實驗中應注意什么問題？答；實驗前要看清運放組件各管腳的位置；切忌正、負電源極性接反和輸出端短路，否則將會損壞集成塊。誤差分析在測定時，