電路實(shí)驗(yàn)集成運(yùn)算放大器線性應(yīng)用

電路實(shí)驗(yàn)集成運(yùn)算放大器線性應(yīng)用第1頁，共12頁，2023年，2月20日，星期二一．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

１．深刻理解集成放大器工作在線性工作區(qū)時(shí)，遵循的兩條基本原則——虛短、虛斷。２．熟悉集成運(yùn)算放大器的線性應(yīng)用。３．掌握比例運(yùn)算、加法、減法、積分運(yùn)算等電路。第2頁，共12頁，2023年，2月20日，星期二二．實(shí)驗(yàn)原理１．集成運(yùn)算放大器是一種高電壓放大倍數(shù)的多級直耦放大電路，在深度負(fù)反饋條件下，集成運(yùn)放工作在線性工作區(qū)，它遵循兩條基本原則：

1）虛短：Ui=U－－U+≈0

2）虛斷：IN≈IP≈0(非線性區(qū)也成立）

用途：廣泛應(yīng)用于各種信號的運(yùn)算、處理、測量以及信號的產(chǎn)生、變換等電路中。第3頁，共12頁，2023年，2月20日，星期二１）比例運(yùn)算電路比例運(yùn)算電路有反相輸入和同相輸入兩種。(a)反相輸入比例放大器，如圖：閉環(huán)電壓放大倍數(shù)為其中：Ｒ１為輸入回路電阻Ｒf為反饋電阻Ｒp為直流平衡電阻

ＲＬ為負(fù)載電阻uiuo２．基本運(yùn)算電路反相比例運(yùn)算電路

該電路屬于電壓并聯(lián)負(fù)反饋類型，運(yùn)放的反相端具有虛地特性。第4頁，共12頁，2023年，2月20日，星期二反相輸入比例運(yùn)算放大器的電壓傳輸特性如圖所示集成運(yùn)放的最大輸出電壓幅度為UOM（一般比電源電壓VCC小1~2V），因此不失真放大時(shí)，輸入信號的最大幅度為：第5頁，共12頁，2023年，2月20日，星期二(b)同相輸入比例放大器及電壓跟隨器，如圖：同相輸入比例放大器電壓跟隨器

若Rf=0,R1=∞,則Auf

=1

電壓串聯(lián)負(fù)反饋電路第6頁，共12頁，2023年，2月20日，星期二２）加減運(yùn)算電路a）加法運(yùn)算電路，如圖：

輸出電壓若R1=R2=R3=Rf，則U0=-(Ui1+Ui2+Ui3)反相加法器b）減法運(yùn)算電路，如圖：輸出電壓當(dāng)R1=R2=R3=Rf時(shí)，

減法運(yùn)算電路

U0=Ui2-Ui1第7頁，共12頁，2023年，2月20日，星期二３）積分運(yùn)算電路，如圖：輸出電壓

（a）積分器基本電路（b）積分器實(shí)際電路為何實(shí)際電路中，在電容Ｃ兩端并一電阻？思考：

iic第8頁，共12頁，2023年，2月20日，星期二三．實(shí)驗(yàn)內(nèi)容１．反相輸入比例運(yùn)算電路1）按圖示電路接線，標(biāo)出op07引腳，運(yùn)放電源電壓為±12V，R1=10K，Rf=100K，Rp=R1//Rf，輸入直流信號Ui，測出輸出電壓Uo及反相端電位UN，測量結(jié)果填入表1.5.1（根據(jù)表1.5.1可繪出電壓傳輸特性）2）觀察電壓傳輸特性輸入信號加f=1KHz，Ui=2V（有效值）的正弦交流電壓，用示波器觀察電壓傳輸特性，CH1接ui、CH2接uo，且測出電壓傳輸特性轉(zhuǎn)折點(diǎn)的坐標(biāo)值，記錄特性曲線及數(shù)據(jù)，計(jì)算出線性工作區(qū)直線的斜率。uiuo+12V-12V10K100K100K//10K第9頁，共12頁，2023年，2月20日，星期二５．積分器按圖1.5.6（b）示電路接線，取R=10KΩ，C=0.1μF，Rf=1MΩ，Rp=10KΩ。1）輸入加方波信號ui，頻率f=500Hz，峰值Up-p=2V，用示波器觀察且記錄輸入波形ui，輸出波形uo，測出輸出波形的峰峰值Uopp，且與理論值相比較。()2)(選做）輸入加正弦信號，頻率f=500Hz，峰值Uim=1V，用示波器觀察且記錄輸入波形ui，輸出波形uo，指出ui與uo的相位關(guān)系，且測出輸出波形的峰值Uom，與理論值相比較。第10頁，共12頁，2023年，2月20日，星期二３．加法器設(shè)計(jì)且接好一加法器，實(shí)現(xiàn)uo=–10(ui1+ui2)，加直流輸入信號Ui1、Ui2（