电路实验集成运算放大器线性应用

电路实验集成运算放大器线性应用第一页，共十二页，2022年，8月28日一．实验目的

１．深刻理解集成放大器工作在线性工作区时，遵循的两条基本原则——虚短、虚断。２．熟悉集成运算放大器的线性应用。３．掌握比例运算、加法、减法、积分运算等电路。第二页，共十二页，2022年，8月28日二．实验原理１．集成运算放大器是一种高电压放大倍数的多级直耦放大电路，在深度负反馈条件下，集成运放工作在线性工作区，它遵循两条基本原则：

1）虚短：Ui=U－－U+≈0

2）虚断：IN≈IP≈0(非线性区也成立）

用途：广泛应用于各种信号的运算、处理、测量以及信号的产生、变换等电路中。第三页，共十二页，2022年，8月28日１）比例运算电路比例运算电路有反相输入和同相输入两种。(a)反相输入比例放大器，如图：闭环电压放大倍数为其中：Ｒ１为输入回路电阻Ｒf为反馈电阻Ｒp为直流平衡电阻

ＲＬ为负载电阻uiuo２．基本运算电路反相比例运算电路

该电路属于电压并联负反馈类型，运放的反相端具有虚地特性。第四页，共十二页，2022年，8月28日反相输入比例运算放大器的电压传输特性如图所示集成运放的最大输出电压幅度为UOM（一般比电源电压VCC小1~2V），因此不失真放大时，输入信号的最大幅度为：第五页，共十二页，2022年，8月28日(b)同相输入比例放大器及电压跟随器，如图：同相输入比例放大器电压跟随器

若Rf=0,R1=∞,则Auf

=1

电压串联负反馈电路第六页，共十二页，2022年，8月28日２）加减运算电路a）加法运算电路，如图：

输出电压若R1=R2=R3=Rf，则U0=-(Ui1+Ui2+Ui3)反相加法器b）减法运算电路，如图：输出电压当R1=R2=R3=Rf时，

减法运算电路

U0=Ui2-Ui1第七页，共十二页，2022年，8月28日３）积分运算电路，如图：输出电压

（a）积分器基本电路（b）积分器实际电路为何实际电路中，在电容Ｃ两端并一电阻？思考：

iic第八页，共十二页，2022年，8月28日三．实验内容１．反相输入比例运算电路1）按图示电路接线，标出op07引脚，运放电源电压为±12V，R1=10K，Rf=100K，Rp=R1//Rf，输入直流信号Ui，测出输出电压Uo及反相端电位UN，测量结果填入表（根据表可绘出电压传输特性）2）观察电压传输特性输入信号加f=1KHz，Ui=2V（有效值）的正弦交流电压，用示波器观察电压传输特性，CH1接ui、CH2接uo，且测出电压传输特性转折点的坐标值，记录特性曲线及数据，计算出线性工作区直线的斜率。uiuo+12V-12V10K100K100K//10K第九页，共十二页，2022年，8月28日５．积分器按图（b）示电路接线，取R=10KΩ，C=0.1μF，Rf=1MΩ，Rp=10KΩ。1）输入加方波信号ui，频率f=500Hz，峰值Up-p=2V，用示波器观察且记录输入波形ui，输出波形uo，测出输出波形的峰峰值Uopp，且与理论值相比较。()2)(选做）输入加正弦信号，频率f=500Hz，峰值Uim=1V，用示波器观察且记录输入波形ui，输出波形uo，指出ui与uo的相位关系，且测出输出波形的峰值Uom，与理论值相比较。第十页，共十二页，2022年，8月28日３．加法器设计且接好一加法器，实现uo=–10(ui1+ui2)，加直流输入信号Ui1、U