实验3__集成运算放大器的应用(模拟运算电路)

实验3 集成运算放大器的应用（模拟运算电路）

一、实验目的

1. 研究由集成运算放大器组成的比例、加法、减法和积分等基本运算电路的方法。

2. 掌握运算放大器的使用方法，了解其在实际应用时应考虑的问题。

二、实验原理

1．集成运算放大器是一种电压放大倍数极高的直接耦合多级放大电路。当外部接入不同的线性或非线性元器件组成输入和负反馈电路时，可以灵活地实现各种特定的函数关系。在线性应用方面，可组成比例、加法、减法、积分、微分、对数等模拟运算电路。

2．基本运算电路

几种典型的运算电路如下：

三、实验内容

1．反相比例运算电路

（1）调零，按图3-1连接实验电路，接通±12V电源，输入端对地短接，调节R_p，使U₀=0。

（2）输入f =100Hz，U_i=0.5V的正弦交流信号，用交流毫伏表测量相应的U₀，并用示波器观察u_i和u₀的波形，填入表3-1中。注意u_i和u₀的相位关系。

2．同相比例运算电路

（1）按图3-3（a）连接实验电路。实验步骤同上，将结果填入表3－1中。

（2）电压跟随器实验，将图3-3（a）中的R₁断开，得图3-3（b）电路，重复（1）的内容。

表3－1 ( f =100Hz，U_i= 0.5V )

3．反相加法运算电路

（1）按图3-2连接实验电路，调零和消振。

（2）输入信号采用直流信号，用直流电压表测量输入电压U_i1、U_i2及输出电压U_o，填入6-2中。

4．减法运算电路

（1）按图3-4连接实验电路，调零和消振。

（2）采用直流输入信号，实验步骤同内容3，填入表3-2中。

表3-2

四、实验设备

五、注意事项

1. 要注意选择合适的直流信号幅度以确保集成运放工作在线性区。

2. 函数信号发生器、交流毫伏表、双踪示波器以及测量电路等必须采用共地接法。

3．看清集成运放的管脚排列位置，切忌电源接反或输出短路，以免损坏集成块。

六、实验思考

1. 阅读教材中有关集成运放的内容并估算实验电路的电压放大倍数等。

2. 如果没有交流毫伏表能否完成本次实验？

七、实验报告

1. 整理测量结果，填写相关表格。

2．把实测值与理论计算值比较，分析误差原因。

3. 如果没有交流毫伏表能否完成本次实验?（提示：示波器有何功能？）

第二篇：模拟运算电路

模拟运算电路

一、实验目的

1、深刻理解运算放大器的“虚短”、“虚断”的概念。熟悉运放在信号放大和模拟运算方面的应用；

2、掌握反相比例运算电路、同相比例运算电路、加法和减法运算及单电源交流放大等电路的设计方法；

3、学会测试上述各运算电路的工作波形及电压传输特性。

二、实验仪器与器材

示波器、直流稳压源、函数发生器、交流毫伏表、模拟电路实验箱、万用表、µA741运算放大器等。

三、实验内容

用运算放大器µA741完成下面的设计题目。

µA741的外观和引脚图如图4-1。本次实验中µA741的工作电压为±15V。引脚说明：

2――反相输入端；

3――同相输入端；

4――负电源；

6――输出端；

7――正电源；

1、设计反相放大器

设计一反相放大器，满足关系式＝－10（原理图：书73页图2-4-1，已知，其它电阻值自取）。

(1) 在输入接地的情况下，进行调零。调零电路见图2-4-8。

(2) 输入直流信号分别为0.5V、0.2V、－0.2V、－0.5V，用万用表测量对应于不同的值填入

表4-1，计算且与理论值比较。

表4-1

(3)输入1KHz的正弦信号，在输入不失真的情况下（建议＝0.2V），测量、、，计算及BW。

BW测试方法：给入1KHz的正弦信号，调节输入电压使得输出波形不失真（如＝0.2V），调整示波器的“W Div”及其微调旋钮使显示的波形高度正好为5格。保持输入信号大小不变（由交流毫伏表监视），分别将信号源频率向高频及低频调节，波形的幅度将会随频率的变化而逐渐减小，当在频率的高端及低端波形幅度下降到最大幅度的0.7倍时，所对应的信号源的频率就是被测放大器的上限截止频率及下限截止频率。

2、设计加法器

设计一加法器，满足，原理图2-4-4,。选取两组直流信号电压，测量相应的值，填入表4-2中，并与理论值进行比较。