实验23集成运放基本运算电路解读

1、实验2.3集成运放的基本运算电路解读实验2.3集成运放的基本运算电路解读8/8实验2.3集成运放的基本运算电路解读模拟电子技术实验实验2.3集成运放的基本运算电路一、实验目的1、进一步熟习THM-4模拟电路实验箱面板布局。2、深入理解集成运下班作于线性区的条件与特色。3、掌握用集成运算放大器构成电压跟从器、比率、乞降电路的特色及性能。4、学会上述电路的测试和分析方法。二、实验原理因为集成电路运放平常都拥有极高的差模电压增益，欲使其坚固工作于线性状态下，必然加入深度负反应，不然它必然工作于非线性状态。图2.3.1(a)所示是在集成运放中引入了电压负反应的电路，（b）则是其理想化后的闭环电压传输特

2、色。所以可知，假定Af=2，输入电压Ui不高出-5V+5V的范围,则运放将坚固工作于线性区A0B内,当Ui高出线性范围时，集成运放将进入RfUo(V)ifAi110I-Ui5U-UoR1-50Ui(V)U+RI+Ui-10R=R1/RfB(a)引入电压负反应集成运放电路(b)闭环电压传输特色图饱和状态，输出保持为最大值不变（其大小决定于电源电压）。关于这一点，有时简单忽略甚至误会，认为在集成运放中加入负反应后，其输出就会随输入而无量129模拟电子技术实验增添，这是必然加以注意的。关于理想化了的运放，当它工作于线性状态下时拥有两个十分突出的特色。其一是“虚断”，即I+=I-=0；其二是“虚短”，

3、即U+=U-（在反相输入同相接地电路中因U+=0，故“虚短”又可引伸为“虚地”）。不论电路构造形式怎样复杂，均可依据这两个特色推导出输出与输入之间的函数关系。比方在图2.3.1（a）中，由于I+=I-（I-=0），U-=0（虚地），故有U0RfUiR1这就是反相放大器的闭环电压传输特色。此中RfAfR1称为闭环电压放大倍数。实质运转与理想运放之间总存在必然的差别，故在实质使用中常采纳一些举措以减小它的偏差，提升其运算精度。常常采纳的一个举措是加入均衡电阻R，以保证明质运放的反相与同相输入端对地的等效电阻相等，进而使其处于对称与均衡工作状态，减小由输入偏置电流引入的偏差。其次是防自激，运放在使用

4、中有时会产生自激，此时即便Ui=0，也会产生必然的沟通输出、使运放没法正常工作。消余自激的方法是在电源端加接去耦电容或增设电源滤波电路，同时应尽可能减小线路、元件间的散布电容，关于拥有赔偿引脚的集成运放器件，还可接入适合的赔偿电容。三、实验设施1、模拟电路实验箱一套2、示波器一台130模拟电子技术实验3、数字万用表一块四、实验任务及步骤本次实验所采纳的集成运放为uA741，它是一种单运放,本实验采纳12V电源。1、熟习THM-14模拟电路实验箱的面板。2、电压跟从器b1UoUib2RL5.1k图2.3.2电压跟从器按实验电路图2.3.2连线，加入不一样样的直流信号电压Ui至正相输入端，用数字电

5、压表测出Uo(加负载和不加负载)，记入表2.3.1中。表Ui(V)-2-0.50+0.5+1LR=Uo(V)RL=5.1k3、反比较率放大器第一丈量所选的电阻值，此后按实验电路图2.3.3连线，加入不一样样的直流信100K100KRfRf10Kb110KbUi1R1UoR1Uob2Uib210KR10K图反比较率放大器图同比较率放大器131模拟电子技术实验号电压Ui至反相输入端，用数字电压表测出Ub1、Ub2和Uo，记入表中。表R=KRf=K1直流输入电压Ui(V)+0.2+0.40.6-0.2-0.4-0.6实测Ub1(V)实测Ub2(V)实测值（V）输出电压理论预计（V）Uo（V）偏差4、

6、同比较率放大器第一丈量所选的电阻值，此后按实验电路图连线，加入不一样样的直流信号电压Ui至同相输入端，用数字电压表测出Ub1、Ub2和Uo，记入表2.3.3中。表R1=KRf=K直流输入电压Ui(V)+0.2+0.40.6-0.2-0.4-0.6实测Ub1(V)实测Ub2(V)实测值（V）输出电压理论预计（V）Uo（V）偏差5、反相加法器第一丈量所选的电阻值，此后按实验电路图连线，再按表给定的UA、UB值，丈量相应的输出电压Uo。10K10KRf表R=KR=KR=KUA12fR2UA(V)+0.20.3-0.5+0.610KbUB(V)+0.40.3+0.5-0.2UB1Uo(V)(实测)R1

7、UoU(V)(预计)ob2R10K132图反相乞降放大器模拟电子技术实验6、减法器（差动放大器）第一丈量所选的电阻值，此后按图接线，再按表给定的UA、UB值，丈量相应的输出电压U。o10KRf表2.3.5R=KR=KR=K12f10KA+1+2-0.5-2UAU(V)b1UB(V)+0.5-1.8+0.5-2R1U(V)(实测)10KUooUo(V)(预计)UBb2R210K图2.3.6减法器7、多级运算放大器第一丈量所选的电阻值，此后按实验电路图连线，再按表给定的UA、UB值，丈量相应的输出电压U01和U02。10K10K10KRf1Rf2UAR210Kb110KUBb1R1b2U01UCR

8、31332U02b模拟电子技术实验表2.3.6R1=KR2=KRf1=KR3KRf2=KUA(V)+1+4-2+0.8UB(V)+2+2-2-1.6U01(V)(实测)U01(V)(预计)U02V)(实测)U02V)(预计)五、报告要求134模拟电子技术实验1、按理想运放推导出实验电路中输入与输出的函数关系式，并依据选定的电路参数与给定的Ui计算出输出量Uo，再与实测结果比较，说明产生偏差的原由。2、实测结果，在同一座标纸上绘出反相与同比较率放大器的电压传输特色曲线。3、总结电压跟从器的特色。六、注意事项1、用万用表丈量电阻的阻值时，电阻不得带电（关断直流电压电源），且至少应有一端从电路中止开（即不可以够有回路）。2、运放12V电源电压由模拟电路实验箱供给。3、自己检查运放利害。能够有多种方法来进行，若按图正确连结，检查无误后（无断线）接通电源，必然会得出以下结果Vi=V+=V-=Vi,不然就能够确立运放是坏的。4、A741集成运