集成运算放大器的应用实验报告

发布 2019-08-26 13:55:20 阅读 7617

一、 实验目的。

1.了解运算放大器的特性和基本运算电路的组成;

2. 掌握运算电路的参数计算和性能测试方法。

二、 实验仪器及器件。

1.数字示波器;

2.直流稳压电源;

3.函数信号发生器;

4.数字电路实验箱或实验电路板;

5.数字万用表;

6.集成电路芯片ua741 2块、电容0.01uf2个,各个阻值的电阻若干个。

三、实验内容。

1、在面包板上搭接a741的电路。首先将+12v和-12v直流电压正确接入a741的vcc+(7脚)和vcc-(4脚)。

2、用a741组成反比例放大电路,放大倍数自定,用示波器观察输入和输出波形,测量放大器的电压放大倍数。

3、用a741组成积分电路,用示波器观察输入和输出波形,并做好记录。

四、实验原理。

1)集成运放简介。

集成电路运算放大器(简称集成运放或运放)是一个集成的高增益直接耦合放大器,通过外接反馈网络可构成各种运算放大电路和其它应用电路。集成运放ua741的电路符号及引脚图下图所示。

ua741电路符号及引脚图。

任何一个集成运放都有两个输入端,一个输出端以及正、负电源端,有的品种还有补偿端和调零端等。

a)电源端:通常由正、负双电源供电,典型电源电压为±15v、 ±12v等。如:ua741的7脚和4脚。

b)输出端:只有一个输出端。在输出端和地(正、负电源公共端)之间获得输出电压。

如:ua741的6脚。最大输出电压受运放所接电源的电压大小限制,一般比电源电压低1~2v;输出电压的正负也受电源极性的限制;在允许输出电流条件下,负载变化时输出电压几乎不变。

这表明集成运放的输出电阻很小,带负载能力较强。

c)输入端:分别为同相输入端和反相输入端。如:ua741的3脚和2脚。输入端有两个参数需要注意:最大差模输入电压vid max和最大共模输入电压vic max 。

两输入端电位差称为“差模输入电压”vid :

两输入端电位的平均值,称为“共模输入电压”vic :

任何一个集成运放,允许承受的vid max和vic max都有一定限制。

两输入端的输入电流 i+ 和 i- 很小,通常小于1a ,所以集成运放的输入电阻很大。

2)集成运放的主要参数。

集成运放的主要参数有:输入失调电压、输入失调电流、开环差模电压放大倍数、共模抑制比、输入电阻、输出电阻、增益-带宽积、转换速率和最大共模输入电压。其中最重要的是增益-带宽积、转换速率和最大共模输入电压三个参数,在应用集成运放时应特别注意。

3)反相比例运算电路。

电路如图4所示,图中r2称为平衡电阻,取r2=r1// rf 。利用“虚短”和“虚断” 的特点可求得其闭环电压放大倍数为:

五、基础实验内容及要求。

1. 反相比例运算电路。

电路图:实验室示波器显示结果:

在multisim 10中的**结果:

总结分析:由于实验室的实验仪器比较旧,所以在实验室的示波器上显示的波形信号干扰大,所以又在multisim 10中再次做了一次**。

两个波形结果显示:经过反向比例放大器后,电压值放大了10倍,并且反向,与理论结果相符。

2.用ua741组成积分电路。

电路图:在multisim 10中的**结果:

总结分析:由于时间原因,积分电路没有在实验室搭建电路输出波形,于是用了multisim 10 **。通过**结果可以看出与理论大致符合。

六、实验分析及总结:

本次实验首先是搭建电路,对于在面包板上搭建电路,还是比较生疏,然后再实验中接触了运算放大器,让我们有了把理论运用到实际中,又一次接触到示波器,这让我们又一次地熟悉了示波器,对于示波器的运用也一次比一次熟练,相信慢慢地会越来越好的。

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