集成运算放大器的基本应用(I).docVIP

实验五 集成运算放大器的基本应用(I) 　 　　　　　　　　　 ─ 模拟运算电路 ─ 　　一、实验目的 了解和掌握集成运算放大器的功能、引脚 研究由集成运算放大器组成的比例、加法、减法和积分等基本运算电路的功能。 了解运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题。 　　二、实验原理 集成运算放大器是一种具有高电压放大倍数的直接耦合多级放大电路。当外部接入不同的线性或非线性元器件组成输入和负反馈电路时，可以灵活地实现各种特定的函数关系。在线性应用方面，可组成比例、加法、减法、积分、微分、对数等模拟运算电路。 理想运算放大器特性 在大多数情况下，将运放视为理想运放，就是将运放的各项技术指标理想化，满足下列条件的运算放大器称为理想运放。 开环电压增益　Aud=∞ 输入阻抗　　　ri=∞ 输出阻抗　　　ro=0 带宽 fBW=∞ 失调与漂移均为零等。 理想运放在线性应用时的两个重要特性： （1）输出电压UO与输入电压之间满足关系式 UO＝Aud（U+－U－） 由于Aud=∞，而UO为有限值，因此，U+－U－≈0。即U+≈U－，称为“虚短”。 　　（2）由于ri=∞，故流进运放两个输入端的电流可视为零，即IIB＝0，称为“虚断”。这说明运放对其前级吸取电流极小。 　　三、实验设备与器件 1、±12V直流电源　　2、函数信号发生器 　　3、交流毫伏表 　 4、直流电压表 　　5、集成运算放大器μA741×1 电阻器、电容器若干。 　　四、实验内容 　　实验前要看清运放组件各管脚的位置；切忌正、负电源极性接反和输出端短路，否则将会损坏集成块。 　　1、反相比例运算电路 　　1) 按图8－1连接实验电路，接通±12V电源，输入f＝100Hz，Ui＝0.5V的正弦交流信号，测量相应的UO，并用示波器观察uO和ui的相位关系，记入表8-1。 表8-1　Ui＝0.5V，f＝100Hz Ui（V） U0（V） ui波形 uO波形 AV 0.499 5 实测值 计算值 10 10 　　2、同相比例运算电路 　　1) 按图8－3(a)连接实验电路。实验步骤同内容1，将结果记入表8－2。 表8－2　　　Ui＝0.5V　　f＝100Hz Ui（V） UO(V) ui波形 uO波形 AV 0.499 5.5 实测值 计算值 11 11 2) 将图8－3(a)中的R1断开，得图8－3(b)电路重复内容1)。 表8－2.1　　　Ui＝0.5V　　f＝100Hz 　　 Ui（V） UO(V) ui波形 uO波形 AV 0.499 0.499 实测值 计算值 1 1 　　 五、实验总结 1、 将理论计算结果和实测数据相比较，分析产生误差的原因。 答：由于器材本身会有误差，所以与计算结果存在偏差。 2、 分析讨论实验中出现的现象和问题。 　 答：电源接反了，导致表一的输出电压为负数电压，后来发现及时纠正。电压表用直流测量，后来改回交流了。 六、预习要求 1、 为了不损坏集成块，实验中应注意什么问题？ 答：第一不要接错电源的极性输入信号的幅值要在运算放大器允许的范围之内，不能输入大于其限定的信号。 1