集成运算放大器参数的测试最后更正.doc

集成运算放大器参数的测试---最后更正 ———————————————————————————————— 作者： ———————————————————————————————— 日期： 集成运算放大器参数的测试 一、实验目的 1、进一步加深对运算放大器主要参数的理解及实际运放与理想运放的差异。 2、掌握运算放大器主要参数的测试方法。 二、知识点及涉及内容 本实验知识点为集成运放的根本构成、理想运放的性能参数；涉及参数的测试方法。 三、实验仪器 示波器、信号源、模拟电路实验箱、万用表。 四、实验原理 集成运算放大器是由多级根本放大电路组成的高增益放大器，具有开环增益高、输入电阻大、输出电阻小的特点。 用理想化的条件进展分析，可使得各种运放功能电路的分析变得非常简便和实用，但在实际的应用中，由于运放的非理想特性会对电路产生影响，因此在实际应用中需要掌握集成运放的特性参数，进展合理的选择。以下是对集成运放的主要特性参数的描述。 1、输入失调特性参数 (1)输入偏置电流I 当输入电压为零时，流入集成运算放大器两个输入端的静态电流的平均值称为输入偏置自流，即IB (2)输入失调电压U 假设输入电压为零，输出电压不为零，那么需要在输入端加补偿电压，以使输出为零，这个补偿电压称为输入失调电压。 (3)输入失调电流I 当输入电压为零时，两个输入电流之差，称为输入失调电流，即Ios 2、差模特性参数 (1)开环差模电压增益A AUd (2)差模输入电阻Rid和输出电阻 Rid是集成运放两个差分输入端间对差模信号的等效动态电阻，R (3)最大差模输入电压U Uid,max (4)频带宽度BW和单位增益带宽BWG BW和BWG是表征运算放大器小信号频率特性的参数。当开环差模增益因频率升高而下降3dB 3、共模特性参数 (1)共模抑制比K KCMR是集成运算放大器开环差模电压增益AUd与其共模电压增益AUc之比值的对数值，K (2)最大共模输入电压U Uic,max (3)共模输入电阻R Ric 4、输出信号响应参数 (1)额定输出电压U Ucm (2)转换速率SR 转换速率也称摆率，是运算放大器在额定输出电压时，输出电压的最大变化速率，其中SR=Up-p?t 5、电源特性参数 (1)电源电压变化范围 是为保证运算放大器正常工作的最小和最大电源电压之间的范围。 (2)电源电压抑制比K KSUR 五、实验内容 1、输入失调电压Uos 测试电路如图4-1所示。图中电阻兄的值应尽可能小，可取几十至几百欧。如取R1=100Ω, R2=Rf=100K U 图 4-1 输入失调电压测试电路 2、输入失调电流Ios 测试电路如图4-2所示。 图 4-2 输入失调电流测试电路 测试电路中R1=100Ω，R2=20KΩ， (1)接通开关S，测量输出电压Uo1 (2)断开S，再测量输出电压Uo2 I 3、测量开环差模电压增益A 为了测量方便，输入端加低频交流信号，信号频率低于集成运放的开环带宽，以免引起明显的测量误差。开环增益的测量方法很多，本实验采用的是闭环测量方法，测量电路如图4-3所示，电路中R1=Rf=100KΩ，R2= 图 4-3 开环电压增益的测量电路 在测量电路中，Rf为反应电阻，通过隔直电容C与R构成交流反应支路，实现闭环工作。又通过隔离电阻R1和 开环差模电压增益AUd (1)测量集成运放的不失真输出电压Uo (2)测量A点的输入电压Ui，那么经电阻R1和R2分压，集成运放反相输入端的电压为U-=R1R1+R2Ui 测量时应注意： (1)从A点到反相端之间的连线应尽可能短，以免引入交流干扰。 (2)通过示波器监视输出端的波形，在没有自激振荡的状态下，进展测量。 4、测量输出电压动态范围 测试电路如图4-3所示。 测试电路中R1=100Ω，R2 动态范围的大小与电源电压、外接负载的大小及频率有关。改变电源电压的大小或外接负载的大小或输入信号频率的大小后重新测量 图4-4 输出电压最大动态范围测试电路 其相应条件下的动态范围，进一步加深对此参数的理解。 5、测量共模抑制比K 测试电路如图4-5所示。测试电路中R1=R2=1KΩ，R3=Rf=100K 图 4-5 共模抑制比测量电路 由测量电路可得到Ui-U-R1≈ U+ 而测量电路的输出电压Uo Uo 将前面U+及U Uo 一般情况下，满足以下近似关系 AUdR1 因此可得到共模抑制比KCMR KCMR=A 测量时应注意： (1)输入的共模电压Ui，必须小于被测量的集成运放的最大共模输入电压U (2)假设存在自激振荡现象，应在排除运放的自激后才能进展测量。 六、实验报告要求 1、数据记录及处理。 U Uo= Uos= I Uo1= Ios= Uo2= A Ui= AUd≈R1+ Uo