集成运算放大器的放大特性

集成运算放大器的放大特性

一、实验目的

1．了解集成运算放大器的基本特性；

2．掌握集成运算放大器的正确使用方法；

3．掌握集成运放比例运算电路的调试和实验方法。二、实验原理

1.运放构成

运算放大器是高增益、低漂移的直流放大器。

输入级：由差放构成。可减小零点漂移和抑制干扰。

中间级：共射放大电路。用于电压放大。

输出级：互补对称电路。降低输出电阻，提高带载能力。

偏置电路：由恒流源电路构成。确定运放各级的静态工作点。输入级中间级偏置电路输出级输入端输出端2.运放的特点

实际运放具有高增益、低漂移、高输出阻抗、低输出阻抗、可靠性高的特点，因此可以视其为理想器件。运放的理想参数：

（1）开环电压增益Avd=∞；（2）输入电阻Rid=∞，Ric=∞；（3）输出电阻Ro

=0；（4）开环带宽BW=∞

；（5）共模抑制比KCMR=∞；（6）失调电压、电流Vio

=0、Iio=0。3.电路符号及重要结论

根据分析时理想运放的条件，得出两个重要结论：

虚短路

虚开路－＋＋

V－

V+

VoAo＋－V－V+Vo4.运放的封装形式出于集成化的原因及放大缓变信号和直流信号的需要，运放各级之间均采用直接耦合的方式。

以典型的741和OP07为例：2—反相输入端3—同相输入端6—输出端4—正电源端7—负电源端1、5—接调零电位器8—闲置端（NC）

741或

OP07

12348765∞

741761432585.运放在信号运算方面的应用

集成运放有三种基本放大组态，即反相放大、同相放大和差动放大组态，它们是构成集成运放系统的基本单元。（1）反相比例运算放大器_++RFR1RPViVoi1i2i1=i2平衡电阻，使输入端对地的静态电阻相等。（2）同相比例放大器_++RFR1RPViVoV-=V+=Vi（3）

电压跟随器_++ViVo

此电路是电压并联负反馈，输入电阻大，输出电阻小，在电路中作用与分离元件的射极输出器相同，但是电压跟随性能好。三、实验电路本实验用集成运放为双电源供电，提供±12V的电源。实验底板上的V1、V2、V3、V4为直流信号输出。

四、直流稳压电源的双电源实现

将直流稳压电源的两组输出置于“组合”状态，并同时将另一个按键开关置在“串联”方式，调整电压输出为12V。将实验底板的黑色线接在两组电源的连接公共点上，再分别将底板上的红线接在一组电源的正端、兰色线接在另一组电源的负端。这样实验底板就获得±12V的双电源。五、实验内容

1.反相比例放大器

（1）直流反相比例放大根据表格中对放大倍数的要求，选择合适的元件连接好电路，完成要求的测试内容，计算并分析结果。测试条件输出电压实测放大倍数相对误差+1.4V

–3+0.7V

–3

–1.0V

–10+2.0V

–10

（2）交流反相比例放大

实现Uo（t）=﹣3.3Ui（t），要求Ui（t）=2cos2000t（V）正确选择电路元件，观测并记录输入、输出波形，分析结果，填入表格中。输入电压（V）输出电压（V）RFR1波形图Ui（t）=2cos2000t

（3）反相放大器幅频特性的测试用函数发生器输出正弦信号，使有效值Ui

=0.3（V）。改变信号频率，测量输出电压Uo，确定半功率频率点fH，记录数据，用坐标纸画出幅频特性曲线，

信号频率

f

输出电压

Uo

幅频特性曲线

100Hz1kHz5kHz10kHzfH

（）

2fH

10fH

2.同相比例放大器研究（1）直流同相比例放大根据表格中对放大倍数的要求，选择合适的元件连接好电路，完成要求的测试内容，计算并分析结果。测试条件输出电压实测放大倍数相对误差+1.4V4

–1.0V4+0.7V11（2）交流同相比例放大

实现Uo（t）=2Ui（t），要求Ui（t）=2cos2000t（V）。观测并记录输入输出波形，分析结果，填入表格中。

输入电压（V）输出电压（V）RFR1波形图Ui（t）=2cos2000t

3.电压跟随器的研究连接电路，完成表格的测试，分析结果。

输入Ui

+1.4V-1.5Vcos2000t

输