一、实验目的
1、理解运算放大器的基本性质和特点。
2、熟悉集成运放构成的几种运算电路的结构及特点，测定其运算关系。
3、学习运算放大器的线性电路和非线性电路的应用。面包包装袋
二、实验仪器及原件
陶瓷滤波器1. 双踪示波器（SS-7804型） 1台
2. 信号发生器（EE1641D型） 1台
3. 数字万用表（DT890型） 1只
4. 直流电源（0~5V×2可调） 1台
5. 实验板 1块
6. 连接导线 若干
三、实验原理
图2.1是与实验板相近的电路，图中D1D2为正负电源接错保护，加入D1D2后集成电路上的电压仅为11.4V左右。C1C2为去耦电容，滤除由电源引入的高次谐波。D3D4为集成电路输入端过电压保护，500Ω电阻R为集成电路输出保护，其均已连接好，放在实验板面背后。注意：后续实验，凡有集成电路的实验电路，均有以上元件，且已连接好。 图2.1 电压跟随、比例、加减运算电路原理图
⒈ 电压跟随电路
电压跟随电路如图2.2所示。电路为电压串联深度负反馈，因此，具有输出电阻很低，输入电阻很高的特点，一般用于信号隔离。输入与输出间的关系为： vO=vI。
⒉ 反相比例运算电路
图2.3是反相比例电路的原理图。输出与输入间的关系：
同相输入端与地之间的电阻称平衡电阻。其值应为： RP=Rf//R1 。
⒊ 同相比例运算运算电
同相比例电路如图2.4所示。输入与输出间的关系： 图2.3 反相比例运算电路
平衡电阻R2应为： R2=Rf//R1，本实验可取10kΩ。
⒋减法（差分）运算电路
减法电路如图2.5所示。输入与输出间的关系：
平衡电阻： Rn=Rp
5.反相加法运算放器
电路如图2.6所示，输出与输入间的关系：
平衡电阻： RP=Rf// R2// R3
图2.6 反相加法运算电路 图2.7 CA3140管脚排列
四、实验内容及步骤
本实验是在图胡纯玉2.3所示的实验板上进行。集成电路采用CA3140或OP081等，其管脚功能如图2.7所示。
图2.3 电压跟随、比例、加减运算电路试验板图
⒈ 电压跟随电路
（1）按图2.2(a)或(b)接线。由图2.1可看出，即把1′与2点连接，6点与输出端连接或输出端与2点短接，1与3点连接。
将输入端接地，闭合电源开关，用示波器观察输出有无振荡波形。若有，应先消振或调零后，再进行实验。
⑵加入直流信号电压VI，调节电压值见表2.1，测量VO的值，记入表2.1中。
⒉ 反相比例运算电路
(1)按图2.3正确连接。即按图2.1把1点与1′和2点连接，6点与输出端vo连接，3点与4点连接，并调节RP=Rf//R1。闭合电源开关。
（2）输入直流电压信号, 调节VI电压见表2.2，测量VO的值，记入表2.2中，计算增益Av。分析实测值与理论值产生误差的原因。
表2.1 电压跟随电路测试表
Vi(v) | 1V | 3V | -5V |
VO(v) | | | |
计算A云资源共享V=VO ⁄ Vi | | | |
| | | |
（3）输入f=200Hz，VIm =0.8V的正弦信号，测量输出电压VOm，用示波器观察 vO、vI 的相位关系, 测量结果记入表2.3中，计算增益Av。
（4）设计一个反相比例运算放大器电路，要求电压增益AV＝15，请确定R1 , R2, Rf的值，说明允许输入的最大信号VIm＝？
表2.2 反相比例输入直流信号测量表
测量7脚VCC=( ) V, 4脚-VCC=( ) V，RP1=（ ），RP2=（ ）
VI/V(Rf1=100kΩ) | 1 | 0.9 | 0.5 | 0 | | VI/V(Rf2=50kΩ) | 0 | -0.5 | -0.9 | -1 |
VO1/V | | | | | VO2/V | | | | |
VO/V理论值 | | | 水溶性抗氧化剂 | | VO/V理论值 | | | | |
Av1 | | | | | Av2 | | | | |
| | | | | | | | | | |
表2.3 反相比例输入交流信号
VIm/V | VOm/V | vI、vO波形 | Av |
f=200Hz, Rf=100kΩ VIm=0.8V | | | 测量计算： |
理论值 | | 相位： | |
| | | |
3. 同相比例
（1）按图2.4正确连接，即由图2.1，将 1′与4（RP置最大）点和2点连接，6点与
2.4 同相比例输入直流信号
VI/V(Rf=100kΩ) | 0.8 | 0.4 | 0 | -0.2 | -0.6 |
VOm/V | | | | | |
VOm/V理论值 | | | | | |
Av | | | | | |
| | | | | |
2.5 同相比例输入交流信号
VIm/V | VOm/V | vI、vO波形 | 测量计算Av |
f=200Hz, Rf=50kΩ VIm=0.8V | | | |
理论值 | | 相位： | |
| | | |
输出端vo连接；1与3点连接，便构成同相比例运算电路。闭合电源开关。
（2）输入直流电压信号，调节VI电压值见表2.4，测量VO的值，记入表2.4中，计算增益Av。分析实测值与理论值产生误差的原因。
（3）输入f=200Hz，VIm=0.8V，测量VOm，用示波器观察vO、vI 的相位关系。测量结果记入表2.5中，计算增益Av。分析实测值与理论值产生误差的原因。
（4）设计一个同相比例运算电路，要求电压增益AV＝11，设Rf＝100，请确定R1、R2的值，说明允许输入的最大信号VIm＝？
⒋ 减法（差分）运算电路
（1）按图2.5正确连接。即在图2.1中，将1点与1′、2点连接，6点与输出端vo连接；5点与3点连接（S3断开），7点接地，便构成减法运算电路。
（2）输入直流信号，调节VI电压值见表2.6，测量VO旋转座椅的值，记入表2.6中，计算放大倍数Av。分析实测值与理论值产生误差的原因。
2.6减法输入直流信号（Rf为100kΩ）
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议