集成運(yùn)算放大電路的應(yīng)用設(shè)計(jì)

1、模擬電路單元及系統(tǒng)實(shí)驗(yàn),機(jī)械工業(yè)出版社 出版,實(shí)驗(yàn)?zāi)康?加深對(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。,設(shè)計(jì)任務(wù)1,1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: Rif100k。,設(shè)計(jì)任務(wù)2,2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=2k的條件下，滿足以下指標(biāo)要求： （1）Av=1000； （2）輸入電阻Ri20K； （3）工作頻率50Hz10kHz。,電路方案設(shè)計(jì),1、閱讀LM324或

2、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）。,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,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

3、，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,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,設(shè)計(jì)任務(wù)1,1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: Rif100k。,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 -15V 5 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。,輸入信號(hào)ui的

4、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)。,uA741,在沒(méi)有元器件的位置插電阻,接15V直流電源,直流信號(hào)源,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,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0.1100之間，同相輸 入放大

5、電路在1100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。,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),實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,1. 運(yùn)放在靜態(tài)情況下，測(cè)出LM324 VO、V+、V- 的直流電壓。,令Vi1=Vi2=0,即無(wú)交流輸入,V-,VO,V+,或,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

6、: 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-2,100k,反相加法運(yùn)算電路測(cè)量?jī)?nèi)容：,表-2,uo= -(2ui1+5ui2 ),2.驗(yàn)證運(yùn)算關(guān)系：(Vo= 3Vi1- 2Vi2）,兩輸入信號(hào)對(duì)調(diào),、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）。,調(diào)節(jié)方法 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。 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，使輸出電壓波形為最大不失真正弦波 改變負(fù)載為300(1K、)，逐漸增大輸入