维修电工与技能训练 教学课件 汪华 模块三 集成运算放大器应用电路的安装与调试.pptVIP

模块三 集成运算放大器应用电路的安装与调试; 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。集成运算放大器在非线性应用方面的信号处理电路有单值比较器、滞回电压比较器和窗口比较器等。; 集成运算放大器还能构成各种波形发生器，如可以构成正弦波、方波和三角波发生电路等多种结构形式，集成放大器构成的波形发生电路具有电路结构简单、使用方便的特点。 ;课题一 集成运算放大器的线性应用; ;2．反相加法电路;图2.3.2 反相加法电路;3．同相比例运算电路;图2.3.3 同相比例运算电路;4．差动放大电路（减法器）;图2.3.4 减法运算电路 ;5．积分运算电路; 图2.3.5 积分运算电路;操作一 安装调试反相比例运算电路 集成运算放大器?A741的引脚排列如图2.3.6所示。 （1）按图2.3.1实验电路配齐元器件，对器件进行检测。;图2.3.6 ?A741运算放大器;（2）按图2.3.1连接实验电路，实验前要分清集成运放组件各管脚的位置，切忌将正、负电源极性接反，输出端不能短路，否则将会损坏集成块。接±12V直流电源，输入端对地短路，进行调零和消振。 ;（3）在运放的反相输入端输入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。 ;操作二 安装调试同相比例运算电路 （1）按图2.3.3（a）所示连接实验电路，接±12V直流电源，输入端对地短路，进行调零和消振。 ;（2）在运放的同相输入端输入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。 ;操作三 安装调试反相加法运算电路 （1）按图2.3.2所示连接实验电路，接±12V直流电源，输入端对地短路，进行调零和消振。 ;（2）输入信号采用直流信号，图2.3.7所示电路为简易直流信号源，由实验者自己完成。实验时要注意选择合适的直流信号幅度，以确保集成运算放大器工作在线性区。 ;图2.3.7 简易可调直流信号源;（3）用直流电压表测量输入电压Ui1，Ui2及输出电压Uo。 ;操作四 安装调试减法运算电路 （1）按图2.3.4连接实验电路，接±12V直流电源，输入端对地短路，进行调零和消振。 ;（2）采用直流输入信号，信号源如图2.3.7所示，用直流电压表测量输入电压Ui1、Ui2及输出电压UO。 ;操作五 安装调试积分运算电路 （1）实验电路如图2.3.5所示，根据电路需要选择元器件，并对器件进行测试。;（2）按图连接电路，电路中K2的作用一方面为积分电容放电提供通路，同时可实现积分电容初始电压uc(0)?=?0；另一方面，可控制积分起始点，即在加入信号ui后，只要K2一打开，电容就将被恒流充电，电路也就开始进行积分运算。打开K2，闭合K1，对输出进行调零。;（3）调零完成后，打开K1，闭合K2，使uc(0)?=?0。;（4）将预先调好直流输入电压UI?=?0.5V接入实验电路，打开K2，用直流电压表测量电压UO，每隔5s读一次Uo，直到Uo不继续明显增大为止。 ;课题二 集成运算放大器非线性应用; 常见集成运放非线性应用的信号处理电路包括单值比较器、滞回电压比较器和窗口比较器。;1．电压比较器;图2.3.8 电压比较器; 当uiUR时，运放输出高电平，稳压管Dz反向稳压工作。输出端电位被其箝位在稳压管的稳压电压Uz，即UO?=?UZ。 ; 当uiUR时，运放输出低电平，Dz正向导通，输出电压等于稳压管的正向降UD即UO?=?UD。; 因此，以UR为界，当输入电压ui变化时，输出端反映出两种状态：高电位和低电位。 表示输出电压与输入电压之间关系的特性曲线称为传输特性。 图2.3.8（b）即为图2.3.8（a）比较器的传输特性。;2．幅度比较器;（1）过零比较器。图2.3.9所示为过零比较器，其在实际工作时，如果ui恰好在过零值附近，则由于零点漂移的存在，uo将不断由一个极限值转换到另一个极限值，这在控制系统中对执行机构将是很不利的，为此，就需要输出特性具有滞回现象。; ;（2）具有滞回特性的过零比较器。图2.3.10（a）所示为具有滞回特性的过零比较器。如图所示，从输出端引一个电阻分压支路到同相输入端，若uo改变状态，Σ点的电位也随着改变，使过零点离开原来位置。当uo为正（记作U+）， 。;图2.3.10 具有滞回特性的过零比较器; 当uiUΣ时，uo由正变负（记作U?），此时UΣ变