竭诚为您提供优质文档/双击可除
实验报告
姓名：学号：
钢管在线
日期：成绩：
一、实验目的
1、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。
2、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。
上述两个特性是分析理想运放应用电路的基本原则，可简化运放电路的计算。
基本运算电路1)反相比例运算电路
电路如图6－1所示。对于理想运放，该电路的输出电压与输入电压之间的关系为
uo??
RF
uiR1
为了减小输入级偏置电流引起的运算误差，在同相输入端应接入平衡电阻R2＝R1//RF。塑料挂钩
图6－1反相比例运算电路图6－2反相加法运算电路
2)反相加法电路
电路如图6－2所示，输出电压与输入电压之间的关系为
uo??(
RFR
ui1?Fui2)R3＝R1//R2//RFR1R2
3)同相比例运算电路
图6－3(a)是同相比例运算电路，它的输出电压与输入电压之间的关系为
uo?(1?
RF
)uiR2＝R1//RFR1
当R1→∞时，uo＝ui，即得到如图6－3(b)所示的电压跟随器。图中R2＝RF，用以减小漂移和起保护作用。一般RF取10KΩ，RF太小起不到保护作用，太大则影响跟随性。
(a)同相比例运算电路(b)电压跟随器
图6-3同相比例运算电路
4)差动放大电路（减法器）
对于图6-4所示的减法运算电路，当R1＝R2，R3＝RF时，有如下关系式uo?
手机系统检测
RF
i2?ui1)R1
图6－4减法运算电路图图6-5积分运算电路
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6－1连接实验电路，接通±12V电源，输入端对地短路，进行调零和消振。
2)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6-1。表6-1ui＝0.5V，f＝100hz
2、同相比例运算电路
1)按图6－3(a)连接实验电路。实验步骤同内容1，将结果记入表6－2。2)将图6－3(a)中的R1断开，得图6－3(b)电路重复内容1)。表6－2[6-3（a）]ui＝0.5V
f＝100hz
服装道具制作 表6-2[6-3（b）]3、反相加法运算电路
1)按图6－2连接实验电路。调零和消振。
2)输入信号采用直流信号，图6－6所示电路为简易直流信号源，由实验者自行完成。实验时要注意选择合适的直流信号幅度以确保集成运放工作在线性区。用直流电压表测量输入电压ui1、ui2及输出电压uo，记入表6－3。
图6－6简易可调直流信号源
宠物包 表6-3
4、减法运算电路
1)按图6－4连接实验电路。调零和消振。
2)采用直流输入信号，实验步骤同内容3，记入表6－4。表6－4
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。
从计算结果可知,实验测得结果与理论值相比都偏大一点,原因是在分析模拟运算电路的输出与输入之间的关系时,为简单计算,一般都将运放视为理想运放,但是,实际运放与理想运放的性能参数是有差异的,实际运放并不是理想的,存在是调温度飘移误差,以及闭环增益误差在分析因此产生的运算误差时,一般只考虑主要影响因素,则运算参数的非理想性引起运算误差.再者就是测量时在操作过程中也会出现人为的测量不精确以及系统误差,这些都会造成是测量值与理论之间的误差的结果.
2、分析讨论实验中出现的现象和问题。
在实验中进行调零时电压太大很难调,操作过程中会出现失调的现象.
篇二：集成运算放大器实验报告
集成运算放大器实验报告
2.4.1比例、加减运算电路设计与实验
由运放构成的比例、求和电路，实际是利用运放在线性应用时具有“虚短”、“虚断”的特点，通过调节电路的负反馈深度，实现特定的电路功能。
一、实验目的
1．掌握常用集成运放组成的比例放大电路的基本设计方法；2．掌握各种求和电路的设计方法；
3．熟悉比例放大电路、求和电路的调试及测量方法。二、实验仪器及备用元器件（1）实验仪器
（2）实验备用器件
三、电路原理
集成运算放大器，配备很小的几个外接电阻，可以构成各种比例运算电路和求和电路。
图2.4.3（a）示出了典型的反相比例运算电路。依据负反馈理论和理想运放的“虚短”、“虚断”的概念，不难求出输出输入电压之间的关系为?o?A??i??
RfR1
?i2.4.1
酒瓶盖 式中的“-”号说明电路具有倒相的功能，即输出输入的相位相反。当Rf?R1时，?o???i，电路成为反相器。合理选择Rf、R1的比值，可以获得不同比例的放大功能。反相比例运算电路的共模输入电压很小，带负载能力很强，不足之处是它的输入电阻为Ri?R1，其值不够高。为了保证电路的运算精度，除了设计时要选择高精度运放外，还要选择稳定性好的电阻器，而且电阻的取值既不能太大、也不能太小，一般在几十千欧到几百千欧。为了使电
路的结构对称，运放的反相等效输入电阻应等于同相等效输入电阻，（a）中，应为Rp?R1//Rf，R??R?,图2.4.3电阻称之为平衡电阻。
(a)反相比例运算电路(b)同相比例运算电路
图2.4.3典型的比例运算电路
图2.4.3（b）示出了典型的同相比例运算电路。其输出输入电压之间的关系为?o?A??i?(1?
RfR1
)?i2.4.2
由该式知，当Rf?0时，?o??i，电路构成了同相电压跟随器。同相比例运算电路的最大特点是输入电阻很大、输出电阻很小，常被作为系统电路的缓冲级或隔离级。同样，为了保证电路的运算精度，要选择高精度运放和稳定性好的电阻器，而且电阻的取值一般在几十千欧到几百千欧。为了使电路的结构对称，同样应满足Rp?R1//Rf。
图2.4.4（a）为典型的反相求和电路，利用叠加原理和线性运放电路“虚短”、“虚断”的概念可以求得
?o??(
RfR1
?i1?
RfR2
?i2)2.4.3
当满足R1?R2?R时，输出电压为?o??
RfR
(?i1??i2)2.4.4
实现比例求和功能。当满足Rf?R1?R2时，，输出电压为
?o??(?i1??i2)2.4.5
实现了两个信号的相加运算。电路同样要求Rp?R1//R2//Rf。该电路的性能特点与反相运算电路相同。
(a)反相求和运算电路(b)同相求和运算电路
图2.4.4典型的求和运算电路
同理，对于图2.4.4（b）所示的同相求和电路，当电路满足R1//R2?R//Rf的条件下，可以得到输出电压为
?o?
RfR1
?i1?
RfR2
?i22.4.6
当R1?R2?Rf时
?o??i1??i22.4.7同相求和电路的特点、设计思路与同相比例运算电路类(:运算放大器实验报告)似。
图2.4.5（a）为单运放减法电路，利用叠加原理和线性运放电路“虚短”、“虚断”的概念，且R1//Rf?R//R2时，可以求得
?o??
RfR1
?i1?
RfR2
?i22.4.8
(a)单运放减法运算电路(b)双运放减法运算电路
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议