集成运算放大电路

肇庆学院实验五集成运算放大电路

班别：学号：一姓名：指导老师：实验目的1、了解比例运放的工作原理与实际工作电路。2、认识和掌握由集成运算放大器组成的波形产生电路。实验仪器MF500型万用表1台，DZX-1电子学综合实验装置1台，TDS1002型数字存储示波器1台。主要实验原件:〃A741或LM741或17741。实验原理1、反相比例放大器电路结构如图1所示。输入信号经过R1加至反相端，R1与RF组成电压并联负反馈网络，为使外电路平衡，一般应有R2=R1//RF。根据理想运放的特点，有u-=u+=0、输入电流i=0,可得出反相比例放大器的闭环电压放大倍数为：(1)•(1)UF—UU~~~节o1图1反相比例放大器基本电路2、同相比例放大器电路结构如图2所示。输入信号经过R2加至运放的同相端，R1和RF组成电压串联负反馈网络。为使外电路平衡，一般应有R2=R1//RF。根据理想运放的特点，有u-=u+=0、输入电流i=0，可得：TOC\o"1-5"\h\zUR（2）A=-r-h=1+—F（2）URo1图2同相比例放大器基本电路图3、方波发生器方波发生器基本电路由带有正反馈迟滞比较器加上RC组成的反馈电路构成，如图5-4所示。电路中迟滞比较器起开关作用，而RC电路起反馈和延迟作用。在运放的输出端还接入了限流电阻R2和两个特性相同的稳压管组成的双向限幅电路。稳压管稳定电压满足UZ<U+和UZ>>UD（稳压管的正向压降）的条件，则输出高电平U0+RUZ，输出低电平UO-R-UZ。图3中，由于迟滞比较器输出电压发生跳变的临界条件是运算放大器两个输入端的点位相等，U-=U+。因此可以认为输入端不取电流，则同相端电压：TOC\o"1-5"\h\zU0+=芸/U（3）1F当U0=UZ为高电平时，运算放大器的同相端电压：U=R1U=一U⑷\o"CurrentDocument"0+R]+RfoR]+Rfz（4）当U0=UZ为低电平时，运算放大器的同相端电压：

(5)U——R—U—-―R—U0+%+Rfo%+Rfz接通电源后，输出将在瞬间达到高电平UZ,同时通过电阻R开始向电容C充电，电容UC指数增长。当电容电压UC增加到UCU+时，输出将在瞬间跳变到低电平-UZ。电容电压UC开始放电。如此周而复始，便得到连续的方波输出。输出方波信号的周期T计算公式：(5)T=2RCln(1+2Ri)RF图3方波发生器基本电路实验内容1、反相比例放大器按图1连接好电路，准备好信号源和示波器。输入信号^取峰值为50mV、频率为1kHz的正弦波，由低频

信号发生器提供。反馈电阻Rf分别取值10KQ、20KQ、51KQ、100KQ，用示波器测输出电压U0，将测试结果填入下表、计算理论及实测电压放大倍数，并画出Rf=20KQ时的波形图。图3方波发生器基本电路表1反相比例放大器和正相比例放大器测试结果U=50sinwt(mV)放大器输出电压蚌R=10KQR=20KQR=51KQR=100KQ反相比例放大器120200500950同相比例放大器2203206001.10VU=50sinwt(mV)放大器实测理论实测理论实测理论实测理论反相比例放大器-1.2-1-2-2-5-5.1-9.5-10同相比例放大器2.223.2366.111112、同相比例放大器实验过程与反相比例放大器完全相同。3、方波发生器按图3连接好线路，准备好纸、笔和示波器。稳压二极管的稳压值取5V左右。用示波器分别测试电容电压UC和输出电压U0，并将测试结果画在坐标纸上。测试包括被测试对象的波形、周期和幅度。测得：电容电压Uc为：6.04V输出电压Uo示波器测不出。数据处理1、反相比例放大器：由公式（1）有：入UR10[当R=10KQ时，理论值:F(7)AUF=U=一节=10=To1实测值：AUFU__120UU~~~而=—1.2(8)当R=20KQ时，理论值:F•__AUR20当R=10KQ时，理论值:F(7)实测值：AUFU__120UU~~~而=—1.2(8)当R=20KQ时，理论值:F•__AUR20A=^^=——f=——=—2ufUR10o1(9)•U200实测值：JU=—荷=—2(10)•UR当R=51KQ时，理论值：A=寸=_节「ufjjRo1「I10(11)实测值:•E/500A=—=-——=-5UFU100(12)当R=100KQ时，人=2

fUFJJo10010=-10(13)实测值:AUFU__950

ZF_-Too=—9.5(14)由公式(2)有：■UARI10cTOC\o"1-5"\h\z当R=10KQ时，理论值：人=寸=1+弓广=1+==2(15)「UR10O1实测值"乌=籥二.2(16)(17)当R=20KQ时，理论值：人=7^=1+甘=1+工£=3FUR10O1(17)实测值：人=芹=156实测值：人=芹=156=32(18)当R=51KQ时，理论值：^=77^=1+^=1+—=6.1(19)fUR10O1AU600<实测值：人=正=荷=6(20):U1R|100「(21)当R=100KQ时，理论值：4=亍=1+寸=1+;==11「URW•U1.1*103实测值：A=UU~=100=11（22）3、由于方波发生器的输出电压