大工16春《模拟电子线路实验》辅导资料三

1、 实验三集成运算放大器的线性应用实验名称】集成运算放大器的线性应用实验目的】熟悉集成运算放大器的使用方法，进一步了解其主要特性参数意义；掌握由集成运算放大器构成的各种基本运算电路的调试和测试方法；了解运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题。预习要点】复习课件中集成运放线性应用部分内容。在由集成运放组成的各种运算电路中，为什么要进行调零？实验仪器设备】序号名称型号数量1模拟电子技术实验箱EEL-071台2信号源NEEL-03A1台3电压源NEEL-011台4数字式万用表VC980+1块5数字存储示波器TDS10021台实验原理】集成运算放大器是一种高放大倍数、高输入阻抗、低输出阻抗的直接耦合多级

2、放大电路，具有两个输入端和一个输出端，可对直流信号和交流信号进行放大。外接负反馈电路后，运放工作在线性状态，其输出电压Vo与输入电压Vi的运算关系仅取决于外接反馈网络与输入端阻抗的连接方式，而与运算放大器本身无关。改变反馈网络与输入端外接阻抗的形式和参数，即能对Vi进行各种数字运本实验米用的集成运放型号为HA17741,引脚排列如图3-1(a)所示。它是八脚双列直插式组件，脚和脚为反相和同相输入端，脚为输出端，脚和脚为正，负电源端，脚和脚为失调调零端，脚之间可接入一只几十K的电位器并将滑动触头接到负电源端。脚为空脚。a)(b)图3-1为了补偿运放自身失调量的影响，提高运算精度，在运算前，应首先

3、对运放进行调零，即保证输入为零时，输出也为零。图3-1(b)是调零电位器连接示意图，使用时必须正确使用引脚才能确保电路正常工作。所谓调零并不是对独立运放进行调零，而是对运放的应用电路调零，即将运放应用电路输入端接地(使输入为零)，调节调零电位器，使输出电压等于零。如图3-2所示。Rvvo图3-2集成运算放大器按照输入方式可分为同相、反相、差动三种接法。按照运算关系可分为比例、加法、减法、积分、微分等，利用输入方式与运算关系的组合，可接成各种运算电路。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

4、等模拟运算电路。本实验只讨论反相比例、反相加法、差动减法这三种基本运算电路。（1）反相比例运算电路反相比例放大器电路如图3-3所示。在电路中，输入信号v经输入电阻R送i1到反相输入端，而同相输入端通过电阻R接“地”反馈电阻R跨接在输出端和f反相输入端之间，形成深度电压并联负反馈。RjO0kQY+12VRi10kQ-26R9.1kQ,15|R1O0kQ-12V图3-3其运算关系为：Rv=voRi1该式表明，输出电压与输入电压是比例运算关系。若R=R，则为反相器，v=-v。f1oi为了减小输入级偏置电流引起的运算误差，在同相端应接入平衡电阻R二R/R。1f（2）反相加法电路在反相比例放大器基础上，

5、如果反相输入端增加若干输入电路，则构成反相加法放大器，电路如图3-4所示。R100kQovi1vi2图3-4其运算关系为：voRV+4v)i1Ri212该式表明，输出电压为两个输入电压v和v相加。i1i2为了保证运算放大器的两个输入端处于平衡对称的工作状态，克服失调电压、失调电流的影响，在电路中应尽量保证运算放大器两个输入端的外电路的电阻相等。因此，在反相输入的运算放大器电路中，同相端与地之间要串接补偿电阻R，R的阻值应是反相输入电阻与反馈电阻的并联值，即R=RRR。12F3）减法器电路IIII减法器电路如图3-5所示。Rf100kQ彳+12V72-+3+6410vii：v.。i2R210kQ

6、15Rw100kQ-12VR100kQ,图3-5其运算关系为R+Rv=oR1RRf3V一一fVR+Ri2Ri1231当R=R,R=R时，有如下关系式123f1-v)i1实验内容】1集成运算放大器的调零按图3-3接线，接通12V电源,调节调零电位器Rw，使输出Vo0（小于10mV)。2反相比例运算电路输入f=100HZ,Vi=0.5V的正弦交流信号，测量相应的Vo,记入表一中，并Zio用示波器观察uo和片的相位关系。表Vi(V)实测匕（V）计算V。（V）0.5反相加法运算电路（1）按实验电路图3-4连接电路，将直流电压源接入电路，接通12V电源。（2）调节直流电压源输出，使匕、Vi2为表二中数值，测出相应的Vo值。记入表二中。表二叫1（V）0.10.10.20.2叫2（V）0.20.30.30.4实测VO(V)计算Vo(V)减法运算电路按实验电路图3-5连接电路，调节直流电压源输出，使匕、Vi2为表三中数值，测出相应的Vo值。记入表三中。表三叫1（V）0.10.40.70.9叫2（V）0.60