1、集成运算放大器的线性应用 一 实验目的 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 熟悉集成运算放大器的线性应用 掌握比例运算 加法 减法 积分运算等电路 二 实验原理 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 02 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 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 为输入回路电阻 f为反馈电阻 p为直流平
2、衡电阻 为负载电阻 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 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 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 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 Ui
3、1 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 两端并一电阻 思考 i ic 三 实验内容 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1 5 1 根据表1 5 1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 积分器 按图1 5 6 b 示电路接线 取R 10K C 0 1 F Rf 1M Rp 10K 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 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 Ui2 数值自己决定 但应保证运放工作在线性区 测出输出电压Uo THEEND
