集成运算放大器的应用

实验报告

实验摘要

1. 实验内容

1在面包板上搭接μA741测试电路，+12V接7脚，-12V接4脚；

2用μA741组成的反比例放大电路，放大倍数自定，V_i=100mV，f=2KHz，用示波器测量输入和输出波形，求A_v；

3用μA741组成积分电路，用示波器观察输入和输出波形（未做）。

2. 名词解释

集成运算放大器

集成运算放大器（Integrated Operational Amplifier）简称集成运放，是由多级直接耦合放大电路组成的高增益模拟集成电路。按照集成运算放大器的参数分类,可分为通用型运算放大器、高阻型放大器、低温漂型运算放大器、高速型运算放大器、低功耗型运算放大器和高压大功率型运算放大器。按照外型的封装样式分类，可分为扁平式、单列直插式和双列直插式。

μA741集成运算放大器

此运算放大器含有8个管脚，缺口在左，管脚分配情况为逆时针排列，2脚为负端，3脚为正端。原理图如右：

实验目的

1了解集成运算放大器的特点、基本组态，性能参数；

2熟悉集成运算放大器的正确使用方法和基本应用电路；

3了解集成运算放大器组成比例、加法、减法、积分等电路的特点；

4运用集成运算放大器设计波形发生器的方法。

实验环境（仪器用品等）

实验地点：

实验时间：

实验仪器与元器件：HBE硬件基础电路实验箱、集成运算放大器μA741(此次实验为10倍放大)、镊子、数字万用表、面包板、电阻、导线若干、函数信号发生器、示波器等

本次实验的原理电路图如下图所示：（来自Multisim 12）

实验原理

函数信号发生器的信号输入，经过运放之后会产生放大信号，通过示波器的接收和显示之后，可在示波器屏幕上观察到明显的两个波形，其中一个为放大信号，一个为原信号，可直观观察到放大倍数和效果。

※实验步骤※

1. 准备工作：检查万用表是否显示正常；选取合适电阻；调节实验箱；设置好函数信号发生器的信号值

1检查万用表的使用状况，确定万用表的读数无误，量程正确；

2选出三个电阻，一个为1KΩ，其余两个为100Ω。可根据色标法读出电阻的阻值，之后用万用表确定；

3打开实验箱，选择直流电压档，调节旋钮，使一个输出端输出12V电压，另一个输出-12V电压，并用万用表电压档测量是否准确。

4打开函数信号发生器，按照实验要求设置好波形、峰峰值以及频率，可先用示波器检测，得到合适的波形之后再进行接下来的操作。

2. 按照电路图在面包板上连接电路

1根据面包板竖向孔导通的特性，设计串并联电路；

2用镊子把所需的元器件插在面包板上。注意事项：①μA741元件应跨面包板上下两端放置，且放置、取出时应用镊子进行操作；②导线的连接注意美观，布线尽量成直角，避免相距太近导致的短路；③连接好之后，先不用连接直流电压源，而应仔细检查之后电路是否正确后方可接通；④注意示波器探头和电压源的接地端应为公共端，即接在一起。

附：实际连接图

3. 测量波形

1电路准确无误，接上电源之后，可用示波器测量输入信号与输出信号；

2测量时可用示波器AUTO档自动调整波形，若有需要，可将波形的中心基准线手动调至中央，以便观察；

3波形得出后，观察记录波形所占格数，以及每格的量程；

4用可移动磁盘记录波形，带回进行分析。

4. 计算与分析

1根据波形得出放大倍数，并与元件的参数进行比较；

2计算误差。

5. 用μA741组成积分电路，用示波器观察输入和输出波形（未做）

※数据记录与实验结果分析※

输入信号与输出信号的波形比较：

说明：①本次实验保存了三个波形；

②由于是第二次去实验室做出的波形，输入信号的相关参数与要求有些不符，如100mV的峰峰值；

③CH1为输入信号，CH2为输出信号。

波形图比较：

①

②

③

实验数据分析：

（单位：mV）

结论：经过实验，实际放大倍数与μA741的标称放大倍数相吻合，实验结果正确，误差较小。

实验总结

通过这次实验，我对示波器、函数信号发生器以及面包板和接线方式有了更深入的了解，同时初步了解了运算放大器的基本功能。但是也得到了很多经验和教训：

① 接线的技术仍需提高，这与波形的出现有很大关系；

② 接线以简洁、易懂为上，不可乱接线，同时注意接地；

③ 预习要有目的，实验时时间要抓紧，确保实验任务的完成；

④ 可利用Multisim软件画出电路图、模拟仿真实验室条件。

这些都需要在以后的实验过程和实验后中改进。希望在接下来的实验中我能在老师的指导下做的更好。

2013.10.27