集成運(yùn)算放大電路的應(yīng)用設(shè)計(jì)

集成運(yùn)算放大電路的應(yīng)用設(shè)計(jì)第1頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四實(shí)驗(yàn)?zāi)康募由顚?duì)集成運(yùn)算放大器的工作原理和基本特性的理解。熟悉集成運(yùn)算放大器在模擬運(yùn)算方面的應(yīng)用。掌握集成運(yùn)算電路的設(shè)計(jì)方法和調(diào)試技巧，學(xué)習(xí)電路故障的排除方法。第2頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四設(shè)計(jì)任務(wù)11．設(shè)計(jì)題一用集成運(yùn)算放大器設(shè)計(jì)一電路,實(shí)現(xiàn)vo=3vi1-2vi2（vi1、2vi2是交流信號(hào)）的運(yùn)算功能。指標(biāo)要求:

Rif≥100kΩ。第3頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四設(shè)計(jì)任務(wù)22．設(shè)計(jì)題二：用集成運(yùn)算放大器設(shè)計(jì)一交流放大電路。在負(fù)載RL=2kΩ的條件下，滿足以下指標(biāo)要求：（1）Av=1000；（2）輸入電阻Ri≥20KΩ；（3）工作頻率50Hz～10kHz。第4頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四電路方案設(shè)計(jì)1、閱讀LM324或741的技術(shù)資料，熟悉其基本應(yīng)用電路；2、確定使用多少級(jí)放大電路及其放大類型，繪制原理框圖。3、單元電路設(shè)計(jì)，參數(shù)計(jì)算和元件選擇。先設(shè)計(jì)直流部分（包括偏置電路的設(shè)計(jì)），再設(shè)計(jì)交流部分（包括輸入電阻和反饋支路的設(shè)計(jì)等）。第5頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四實(shí)驗(yàn)指南分析條件與需求靜態(tài)工作點(diǎn)測(cè)試整機(jī)動(dòng)態(tài)功能測(cè)試確定電路形式與參數(shù)單級(jí)動(dòng)態(tài)功能測(cè)試整機(jī)性能測(cè)試電路微調(diào)與電路確定第6頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四設(shè)計(jì)題一提示（1）由于輸入信號(hào)是交流信號(hào)，所以給運(yùn)放集成電路的供電方式采用單、雙電源供電均可。當(dāng)采用單電源供電時(shí)，輸入、輸出端都必須加隔直電容，并注意直流偏置電路的設(shè)計(jì)；當(dāng)采用雙電源供電時(shí)，同相輸入端必須接阻值合適的電阻到地，以獲得運(yùn)放同相輸入端和反相輸入端靜態(tài)平衡。單電源供電模式雙電源供電模式第7頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四設(shè)計(jì)題一提示（2）電路形式可采用單運(yùn)放的差動(dòng)輸入減法電路或雙運(yùn)放的反相求和電路。（3）vi1和vi2是同頻同相的兩個(gè)輸入信號(hào)，可由分壓電路獲得。例如：分壓電路第8頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第9頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四設(shè)計(jì)任務(wù)11．設(shè)計(jì)題一用集成運(yùn)算放大器設(shè)計(jì)一電路,實(shí)現(xiàn)vo=3vi1-2vi2（vi1、2vi2是交流信號(hào)）的運(yùn)算功能。指標(biāo)要求:

Rif≥100kΩ。第10頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第11頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四Vi1

Vi2

理論Vopp

實(shí)測(cè)Vopp

第12頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四741的內(nèi)部管腳圖管腳排布1空載2反相輸入端3同相輸入端4-15V5空載6輸出7+15V

不要接反！

8空載連接：先用連線引出至接線孔，再插電阻。第13頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四輸入信號(hào)ui的獲得：交流信號(hào)從函數(shù)信號(hào)發(fā)生器獲得，注意函數(shù)信號(hào)發(fā)生器輸出的是峰峰值，為有效值的2.828倍，為幅值的2倍。直流信號(hào)分別從實(shí)驗(yàn)箱左下部的兩個(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)至兩個(gè)信號(hào)均為要求的值，再測(cè)輸出信號(hào)。第14頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第15頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四uA741在沒(méi)有元器件的位置插電阻接±15V直流電源IC座直流信號(hào)源第16頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

第17頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第18頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四電阻的測(cè)量測(cè)量電阻時(shí),可用萬(wàn)用表的歐姆檔進(jìn)行測(cè)量

將萬(wàn)用表的兩指針接在電阻兩端,直接讀取示數(shù).

若示數(shù)為00.00,并不斷跳到,即電阻阻值超過(guò)量程,應(yīng)選用更大量程測(cè)量第19頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四設(shè)計(jì)題二提示（1）該題對(duì)放大倍數(shù)的要求較高，由于反相輸入放大電路的放大倍數(shù)一般在0.1～100之間，同相輸入放大電路在1～100之間，為了達(dá)到放大倍數(shù)的要求，該電路至少由兩級(jí)放大電路組成。（2）在選擇集成運(yùn)算放大器時(shí)，第一級(jí)是小信號(hào)放大，考慮滿足其頻帶寬度即可，第二級(jí)輸入信號(hào)幅度較大，除考慮其頻帶寬度外，還要考慮其轉(zhuǎn)換速率。第20頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四用信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生1000HZ,的正弦信號(hào)函數(shù)發(fā)生器的使用用信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生2V的正弦信號(hào)正弦信號(hào)輸出信號(hào)第21頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第22頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四uiuo1uo2AU=UO2/UI第23頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.運(yùn)放在靜態(tài)情況下，測(cè)出LM324VO、V+、V-

的直流電壓。

令Vi1=Vi2=0,即無(wú)交流輸入V-VOV+V+V-Vo或第24頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第25頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四3.反相加法運(yùn)算電路

反相加法運(yùn)算電路設(shè)計(jì)要求

uo=-(2ui1+5ui2)反饋電阻Rf為100千歐其輸入輸出關(guān)系為:uo=(ui1Rf/R1+ui2Rf/R2)ui

——畫出相應(yīng)電路圖,標(biāo)注元件參數(shù)——輸入ui測(cè)量uo

完成－測(cè)量?jī)?nèi)容表-2100kΩ第26頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第27頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四反相加法運(yùn)算電路測(cè)量?jī)?nèi)容：ui1(V)0.5-1ui2(V)0.50.5u0(V)測(cè)量值u0(V)理論值表-2uo=-(2ui1+5ui2)第28頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四2.驗(yàn)證運(yùn)算關(guān)系：(Vo=3Vi1-2Vi2）Vi1

Vi2

理論Vopp

實(shí)測(cè)Vopp

輸入、輸出波形2Vpp

1Vpp

1Vpp2Vpp兩輸入信號(hào)對(duì)調(diào)第29頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四２、研究變化關(guān)系

把減法電路變成比例放大電路，（把其中一個(gè)輸入端接地）。輸入端接地１．電源關(guān)系２．頻率關(guān)系３．負(fù)載關(guān)系Vcc

VoppfVoppRL

Vopp61K300910K1K1250K∞第30頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四調(diào)節(jié)方法１．改變電源電壓為6V（9V、12V），逐漸增大輸入電壓，使輸出電壓波形出現(xiàn)最大不失真。２．改變輸入信號(hào)頻率為1K(10K、50K)，逐漸增大輸入電壓，使輸出電壓波形為鋸齒波，然后減小輸入電壓，使輸出電壓波形為