實(shí)驗(yàn)3 集成運(yùn)算放大器的應(yīng)用(模擬運(yùn)算電路)

實(shí)驗(yàn)3集成運(yùn)算放大器的應(yīng)用（模擬運(yùn)算電路）一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.研究由集成運(yùn)算放大器組成的比例、加法、減法和積分等基本運(yùn)算電路的方法。2.掌握運(yùn)算放大器的使用方法，了解其在實(shí)際應(yīng)用時(shí)應(yīng)考慮的問(wèn)題。二、實(shí)驗(yàn)原理1．集成運(yùn)算放大器是一種電壓放大倍數(shù)極高的直接耦合多級(jí)放大電路。當(dāng)外部接入不同的線性或非線性元器件組成輸入和負(fù)反饋電路時(shí)，可以靈活地實(shí)現(xiàn)各種特定的函數(shù)關(guān)系。在線性應(yīng)用方面，可組成比例、加法、減法、積分、微分、對(duì)數(shù)等模擬運(yùn)算電路。2．基本運(yùn)算電路幾種典型的運(yùn)算電路如下：–12V100kΩ–12V100kΩ9.1kΩ100kΩ10kΩRpR2RfR1UoUi圖3-1反相比例運(yùn)算電路+–+∞NUi110kΩ6.2kΩ100kΩ30kΩR1R3RfR2UoUi2+–+∞N圖3-2反相加法運(yùn)算電路R2R210kΩRfUo+–+∞N10kΩUi(b)電壓跟隨器R2100kΩ10kΩRfR1Uo+–+∞N9.1kΩUi(a)同相比例運(yùn)算電路圖3-圖3-3同相比例運(yùn)算電路RR310kΩR2Ui2100kΩ100kΩ10kΩRfR1UoUi1+–+∞N圖3-4減法運(yùn)算電路三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1．反相比例運(yùn)算電路（1）調(diào)零，按圖3-1連接實(shí)驗(yàn)電路，接通±12V電源，輸入端對(duì)地短接，調(diào)節(jié)Rp，使U0=0。（2）輸入f=100Hz，Ui=0.5V的正弦交流信號(hào)，用交流毫伏表測(cè)量相應(yīng)的U0，并用示波器觀察ui和u0的波形，填入表3-1中。注意ui和u0的相位關(guān)系。2．同相比例運(yùn)算電路（1）按圖3-3（a）連接實(shí)驗(yàn)電路。實(shí)驗(yàn)步驟同上，將結(jié)果填入表3－1中。（2）電壓跟隨器實(shí)驗(yàn)，將圖3-3（a）中的R1斷開(kāi)，得圖3-3（b）電路，重復(fù)（1）的內(nèi)容。表3－1(f=100Hz，Ui=0.5V)項(xiàng)目Ui/VUo/VAVui波形、u0波形（用兩種顏色畫(huà)圖、標(biāo)注坐標(biāo)單位）實(shí)測(cè)值計(jì)算值反相比例0.5同相比例0.5電壓跟隨0.53．反相加法運(yùn)算電路（1）按圖3-2連接實(shí)驗(yàn)電路，調(diào)零和消振。（2）輸入信號(hào)采用直流信號(hào)，用直流電壓表測(cè)量輸入電壓Ui1、Ui2及輸出電壓Uo，填入6-2中。4．減法運(yùn)算電路（1）按圖3-4連接實(shí)驗(yàn)電路，調(diào)零和消振。（2）采用直流輸入信號(hào)，實(shí)驗(yàn)步驟同內(nèi)容3，填入表3-2中。表3-2項(xiàng)目Ui1/V0.20.20.2–0.2–0.2–0.2Ui2/V0.10.20.30.10.20.3反相加法Uo/V實(shí)測(cè)值計(jì)算值減法Uo/V實(shí)測(cè)值計(jì)算值四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備序號(hào)名稱型號(hào)與規(guī)格數(shù)量備注1模電實(shí)驗(yàn)箱12雙蹤示波器GOS-602113交流毫伏表14數(shù)字萬(wàn)用表UT5815函數(shù)信號(hào)發(fā)生器16直流穩(wěn)壓電源1五、注意事項(xiàng)1.要注意選擇合適的直流信號(hào)幅度以確保集成運(yùn)放工作在線性區(qū)。2.函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、交流毫伏表、雙蹤示波器以及測(cè)量電路等必須采用共地接法。3．看清集成運(yùn)放的管腳排列位置，切忌電源接反或輸出短路，以免損壞集成塊。六、實(shí)驗(yàn)思考1.閱讀教材中有關(guān)集成運(yùn)放的內(nèi)容并估算實(shí)驗(yàn)電路的電壓放大倍數(shù)等。2.如果沒(méi)有交流毫伏表能否完成本次實(shí)驗(yàn)？七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1.整理