電子技術(shù)基礎實驗指導教程 教案 第2章 集成運算放大電路實驗

教案首頁專業(yè)：科目：電子技術(shù)基礎實驗指導授課人：授課日期授課班級計劃課時實用課時審批簽字22課題2.1集成運算放大器指標測試教學目的1．掌握集成運算放大器主要指標的測試方法。2．通過對集成運算放大器A741

的指標進行測試，了解集成運算放大器組件的主要參數(shù)的定義和表示方法。主要教學內(nèi)容實驗前應看清運放引腳排列及電源電壓極性和數(shù)值，切忌正、負電源接反。1．測量輸入失調(diào)電壓UOS按圖2-2連接實驗電路，閉合開關K1、K2，用直流電壓表測量輸出端電壓Uo1，并計算UOS，記入表2-1。2．測量輸入失調(diào)電流IOS實驗電路如圖2-2所示，打開開關K1、K2，用直流電壓表測量Uo2，并計算IOS，記入表2-1輸入失調(diào)電壓、輸入失調(diào)電流測量值記錄表UOS

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dB測量值典型值測量值典型值測量值典型值測量值典型值2～1050～100100～10680～863．測量開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)Aud按圖2-3連接實驗電路，運放輸入端加100Hz、30～50mV的正弦信號，用雙蹤示波器查看輸出波形，用交流毫伏表測量Uo和Ui并計算Aud，記入表2-1。4．測量共模抑制比CMRR按圖2-4連接實驗電路，運放輸入端加、Uic=1～2V的正弦信號，查看輸出波形，測量Uoc和Uic，計算Ac及CMRR，記入表2-1。5．測量共模輸入電壓范圍Uicm及輸出電壓動態(tài)范圍Uopp自擬實驗步驟及方法。教學方法實驗教學教具模擬電子實驗臺作業(yè)1．將所測得的數(shù)據(jù)與典型值進行比較。2．對實驗結(jié)果及實驗中碰到的問題進行分析、討論。所用教材《電子技術(shù)基礎實驗指導教程》電子工業(yè)出版社備注教案首頁專業(yè)：科目：電子技術(shù)基礎實驗指導授課人：授課日期授課班級計劃課時實用課時審批簽字22課題\o"CurrentDocument"\h2.2模擬運算電路教學目的1．研究由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。主要教學內(nèi)容實驗前要看清運放各引腳的位置；切忌正、負電源極性接反和輸出端短路，否則會損壞集成塊。1．反相比例運算電路（1）按圖2-8連接實驗電路，接通±12V直流電源，輸入端對地短路，進行調(diào)零和消振。（2）輸入、Ui0.5V的正弦交流信號，測量相應的Uo，并用雙蹤示波器觀察uo和ui的相位關系，記入表2-2。表2-2反相比例運算電路測量值記錄表Ui

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VUo

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Vui波形uo波形Au測量值計算值2．同相比例運算電路（1）按圖2-10（a）連接實驗電路。實驗步驟同內(nèi)容1，將結(jié)果記入表2-3。（2）將圖2-10（a）中的R1斷開，得圖2-10（b）電路，重復內(nèi)容（1）。表2-3同相比例運算電路測量值記錄表Ui

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VUo

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Vui波形uo波形Au測量值計算值圖2-13簡易可調(diào)直流信號源3．反相加法運算電路圖2-13簡易可調(diào)直流信號源（1）按圖2-9連接實驗電路，并調(diào)零和消振。（2）輸入信號采用直流信號，圖2-13所示電路為簡易可調(diào)直流信號源，由實驗者自行完成。實驗時要注意選擇合適的直流信號幅度以確保集成運放工作在線性區(qū)。用直流電壓表測量輸入電壓及輸出電壓，記入表2-4。4．減法運算電路（1）按圖2-11連接實驗電路，并調(diào)零和消振。（2）采用直流輸入信號，實驗步驟同內(nèi)容3，記入表2-5。表2-4反相加法運算電路測量值記錄表Ui1

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V表2-5減法運算電路測量值記錄表Ui1

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VUo

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V5．積分運算電路實驗電路如圖2-12所示。（1）打開K2，閉合K1，對運放的輸出進行調(diào)零。（2）調(diào)零完成后，再打開K1，閉合K2，使=0。（3）預先調(diào)好直流輸入電壓=0.5V，接入實驗電路，再打開K2，然后用直流電壓表測量輸出電壓Uo，每隔5s讀一次Uo，記入表2-6，直到Uo不再明顯增大為止。表2-6積分運算電路測量值記錄表t

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s051015202530…Uo

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V教學方法實驗教學教具模擬電子實驗臺作業(yè)1．整理實驗數(shù)據(jù)，畫出波形圖（注意波形間的相位關系）。2．將理論計算結(jié)果和測量數(shù)據(jù)相比較，分析產(chǎn)生誤差的原因。3．分析并討論實驗中出現(xiàn)的現(xiàn)象和問題。所用教材《電子技術(shù)基礎實驗指導教程》電子工業(yè)出版社備注教案首頁專業(yè)：科目：電子技術(shù)基礎實驗指導授課人：授課日期授課班級計劃課時實用課時審批簽字22課題\o"CurrentDocument"\h2.3有源濾波電路教學目的1．熟悉用運放、電阻和電容組成有源低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器和帶阻濾波器。2．學會測量有源濾波器的幅頻特性。主要教學內(nèi)容1．二階低通濾波器實驗電路如圖2-15（a）所示。（1）粗測：接通±12V直流電源。輸入=1V的正弦信號，在濾波器截止頻率附近改變輸入信號頻率，用雙蹤示波器或交流毫伏表觀察輸出電壓幅度的變化是否具備低通特性，如不具備，應排除電路故障。（2）在輸出波形不失真的條件下，選取適當幅度的正弦輸入信號，在維持輸入信號幅度不變的情況下，逐點改變輸入信號的頻率。測量輸出電壓，記入表2-7，測繪幅頻特性。表2-7二階低通濾波器的幅頻特性f

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kHzUo

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V2．二階高通濾波器實驗電路如圖2-16（a）所示。（1）粗測：輸入=1V的正弦信號，在濾波器截止頻率附近改變輸入信號的頻率，觀察電路是否具備高通特性。（2）測繪高通濾波器的幅頻特性，記入表2-8。表2-8二階高通濾波器的幅頻特性f

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V3．帶通濾波器實驗電路如圖2-17（a）所示，測量其幅頻特性，記入表2-9。（1）實測電路的中心頻率。（2）以中心頻率為中心，測繪電路的幅頻特性。表2-9帶通濾波器的幅頻特性f

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kHzUo

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V4．帶阻濾波器實驗電路如圖2-18（a）所示。（1）實測電路的中心頻率。（2）測繪電路的幅頻特性，記入表2-10。表2-10帶阻濾波器的幅頻特性f

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V教學方法實驗教學教具模擬電子實驗臺作業(yè)1．整理實驗數(shù)據(jù)，畫出實測的各電路的幅頻特性曲線。2．根據(jù)實驗曲線，計算截止頻率、中心頻率、帶寬及品質(zhì)因數(shù)。3．總結(jié)有源濾波電路的特性。所用教材《電子技術(shù)基礎實驗指導教程》電子工業(yè)出版社備注教案首頁專業(yè)：科目：電子技術(shù)基礎實驗指導授課人：授課日期授課班級計劃課時實用課時審批簽字22課題\o"CurrentDocument"\h2.4電壓比較電路教學目的掌握電壓比較器（電壓比較電路）的電路構(gòu)成及特點。主要教學內(nèi)容1．過零比較器實驗電路如圖2-20所示。（1）接通±12V直流電源。（2）測量ui懸空時的值。（3）ui接頻率為500Hz、幅值為2V的正弦信號，觀察和波形并記錄。（4）改變ui的幅值，測定傳輸特性。2．反相滯回比較器實驗電路如圖2-23所示。（1）按圖接線，ui接+5V可調(diào)直流電源，測出uo由+Uomax變?yōu)閁omax時ui的臨界值。（2）同上，測出uo由Uomax變?yōu)?Uomax時ui的臨界值。（3）ui接頻率為500Hz、峰值為2V的正弦信號，觀察和波形并記錄。（4）將分壓支路的電阻改為，重復上述實驗，測定傳輸特性。3．同相滯回比較器實驗電路如圖2-24所示。（1）參照反相滯回比較器，自擬實驗步驟及方法。（2）將結(jié)果與反相滯回比較器結(jié)果進行比較。圖2-23反相滯回比較器圖2-24同相滯回比較器4．窗口（雙限）比較器參照圖2-22自擬實驗步驟和方法并測定其傳輸特性。教學方法實驗教學教具模擬電子實驗臺作業(yè)整理實驗數(shù)據(jù)，繪制各類比較器的傳輸特性曲線?？偨Y(jié)幾種比較器的特點，闡明它們的應用。所用教材《電子技術(shù)基礎實驗指導教程》電子工業(yè)出版社備注教案首頁專業(yè)：科目：電子技術(shù)基礎實驗指導授課人：授課日期授課班級計劃課時實用課時審批簽字22課題\o"CurrentDocument"\h2.5波形發(fā)生電路教學目的1．學習用集成運放構(gòu)成正弦波、方波和三角波發(fā)生器。2．學習波形發(fā)生電路的調(diào)整和主要性能指標的測試方法。主要教學內(nèi)容1．RC橋式正弦波振蕩器按圖2-25連接實驗電路。（1）接通±12V直流電源，調(diào)節(jié)電位器RP動點使輸出波形從無到有，從正弦波到出現(xiàn)失真。描繪uo的波形，記下臨界起振、正弦波輸出及失真情況下的RP值，分析負反饋強弱對起振條件及輸出波形的影響。（2）調(diào)節(jié)電位器RP動點使輸出電壓uo幅值最大且不失真，用交流毫伏表分別測量輸出電壓Uo、反饋電壓U+和U，分析和研究振蕩的幅值條件。（3）用雙蹤示波器或頻率計測量振蕩頻率，然后在選頻網(wǎng)絡的兩個電阻R上并聯(lián)同一阻值電阻，觀察并記錄振蕩頻率的變化情況，與理論值進行比較。（4）斷開二極管，重復（2）的內(nèi)容，將測試結(jié)果與（2）進行比較，分析的穩(wěn)幅作用。（5）觀察RC串并聯(lián)網(wǎng)絡的幅頻特性。將RC串并聯(lián)網(wǎng)絡與運放斷開，由函數(shù)信號發(fā)生器輸入3V左右的正弦信號，并用雙蹤示波器同時觀察RC串并聯(lián)網(wǎng)絡的輸入、輸出波形。保持輸入幅值（3V）不變，從低到高改變頻率，當信號源頻率達到某一值時，RC串并聯(lián)網(wǎng)絡的輸出電壓將達最大值（約1V），且輸入、輸出同相位。此時的信號源頻率為 2．方波發(fā)生器按圖2-26連接實驗電路。（1）將電位器RP動點調(diào)至中心位置，用雙蹤示波器觀察并描繪方波uo及三角波uc的波形（注意對應關系），測量其幅值及頻率并記錄。（2）改變RP動點的位置，觀察uo、uc的幅值及頻率變化情況。把動點調(diào)至最上端和最下端，測量頻率范圍并記錄。（3）將RP動點恢復至中心位置，將一只穩(wěn)壓管短接，觀察uo的波形，分析VDZ的限幅作用。3．三角波、方波發(fā)生器按圖2-27連接實驗電路。（1）將電位器RP動點調(diào)至合適位置，用雙蹤示波器觀察并描繪三角波輸出uo及方波輸出，測其幅值、頻率及RP值并記錄。（2）改變RP動點的位置，觀察對的幅值及頻率的影響。（3）改變R1（或R2），觀察對的幅值及頻率的影響。教學方法實驗教學教具模擬電子實驗臺作業(yè)1．RC橋式正弦波振蕩器（1）列表整理實驗數(shù)據(jù)，畫出波形，把實測頻率與理論計算值進行比較。（2）根據(jù)實驗分析RC振蕩器的振幅條件。（3）討論二極管的穩(wěn)幅作用。2．方波發(fā)生器（1）列表整理實驗數(shù)