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实验六

实验六. 集成运放组成的 基本运算电路. 实验目的. 1. 熟悉运算放大器集成块的引脚、功能及其应用 2. 掌握正负对称电源的连接方法 3. 巩固由运放组成的深度负反馈条件下线性基本运算电路的基本知识. i N. v O. A. v N. i P. v P. － ＋. 图 6—1. ＋. 实验器件. 由于集成运放具有高增益、高输入电阻的特点，它组成运算电路时，必须工作在深度负反馈状态，此时输出电压与输入电压的关系仅取决于反馈电路的结构与参数，因此，把它与不同的外部电路连接，可实现比例、加法、减法等数学运算。. 调零.

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  1. 实验六 集成运放组成的 基本运算电路

  2. 实验目的 • 1.熟悉运算放大器集成块的引脚、功能及其应用 • 2.掌握正负对称电源的连接方法 • 3.巩固由运放组成的深度负反馈条件下线性基本运算电路的基本知识

  3. iN vO A vN iP vP － ＋ 图6—1 ＋ 实验器件 由于集成运放具有高增益、高输入电阻的特点，它组成运算电路时，必须工作在深度负反馈状态，此时输出电压与输入电压的关系仅取决于反馈电路的结构与参数，因此，把它与不同的外部电路连接，可实现比例、加法、减法等数学运算。

  4. 调零 调零 +12V Vo 8 7 6 5 μA741 1 2 3 4 --12V – + 实验器件 集成运放μA741的管脚排列 双电源单运放集成电路 μA741 见P31 μA741共有8个引脚，是个双电源、单运放器件,同名端在左下端。 • 2脚是反向输入端，3脚是同向输入端, 6是输出端，4脚是负电源端，7脚是正电源端，1、5是调零端， 8是空脚。

  5. 电位器可变端接 4脚(-VEE) 1脚 5脚 RW 100k 图6-7 实验器件 集成运放μA741调零用法如图6-7所示。 注意: 所谓调零是直流调零。为了减少测量误差,进行直流运算前,要先调零。

  6. μA741的工作电压 ±12V。 － ＋ － ＋ 具体接法：先把A、B两路稳压电源调到12V。将＋12V的输出接集成块的正电源端（7脚） ，同时将–12V输出接集成块的负电源端（4脚），然后将稳压电源的地与被测电路的地相连。待测量电路接好，检查无误后，再打开电源。 正负电源: 直 流 稳 压 电 源 XJ1780A 或取自实验箱的±1.3V—18V A B 4脚 7脚 共地 –12V +12V

  7. VI（V） VO（V） AV（测） AV（估） 误差 理论值 实测值 + 0.2 —10 – 0.2 2.0 —10 –2.0 理论估算： 实测值计算： 1、反相比例运算 测试反相比例放大器的输入输出电压，求电压放大倍数并与估算值比较 。

  8. VI（V） VO（V） AV（测） AV（估） 误差 1、反相比例运算 理论值 实测值 + 0.2 —10 – 0.2 2.0 —10 –2.0 理论估算： 实测值计算： 测试反相比例放大器的输入输出电压，求电压放大倍数并与估算值比较 。

  9. 100K 直流可调信号源 0.1V---0.5V V V ＋ － ＋ If Rf Ii 100k R1 A + VI – vP 10k Vo VN R2 9.1k 1、反相比例运算

  10. 7 4 ＋ 直流可调信号源 0.1V---0.5V V V 地 反相比例运算 +12V –12V 理论估算： 实测值计算：

  11. 1. 关于接线： ●集成运放μA741应跨接在集成块接插件上方。 ●输入的地、被测电路的地和电源的地三者 “共地”   注意点 2. 关于输入VI lVI1 、 VI2由实验箱内的直流可调信号源输出。 l输入VI取VI1或VI2自定，但输入电压VI不能太大,建议取∣VI1∣= 0.1V～0.5V，∣VI2∣= 0.1V～0.5V 。 ●VI1定为0.2V， VI2，定为0.3V。 3. 关于测量 l前4个测试电路， VI 、Vo用万用表直流电压档测量。 l注意显示屏上显示的+ 、–号。

  12. VI（V） VO（V） AV（测） AV（估） 误差 理论值 实测值 + 0.2 +2.2 11 –0.2 11 –2.2 估算值计算： 实测值计算： 2、同相比例运算 测试同相比例放大器的输入输出电压，求电压放大倍数并与估算值比较

  13. 直流可调信号源 0.1V---0.5V V V 实测值计算： 估算值计算： 同相比例运算

  14. VI1（V） VI2（V） VO（测） （V） 误差 R1 R2 R3 0.2 0.3 --1.3V 20K 100K 15K VO （估） （V） 估算值计算： VO（V）= –（5V I1 + VI2） R3= R1//R2//RF求得R3=14.3KΩ 取R标称值 R3=15KΩ 3、反相加法器 测试反相加法器的输入、输出电压，并与估算值比较 。

  15. V I1 V I2 直流可调信号源 0.1V---0.5V V 地 估算值计算： VO（V）= –（5V I1 + VI2） R3= R1//R2//RF求得R3=14.3KΩ 取R标称值 R3=15KΩ 反相加法器

  16. VI1（V） VI2（V） VO （测） （V） VO （估） （V） 误差 R1 R2 R3 0.2 0.3 0．5V 20K 20K 100K 估算值计算： VO（V）= 5（V I2 — VI1） 4、差动运算电路 测出减法器的输入、输出电压，并与估算值比较 取R2/ R3=R1/ RF ∴RF/R1=5 即R3=5 R2 换算得R2=20KΩ R3=5 R2=100KΩ

  17. V I1 V I2 直流可调信号源 0.1V---0.5V V 地 估算值计算： VO（V）= 5（V I2 — VI1） 差动运算电路

  18. 1、调节DF1641B信号发生器，输出一个Ve（有效值=300mV、f=1KHz、不失真的正弦信号。 1、调节DF1641B信号发生器，输出一个Ve（有效值=300mV、f=1KHz、不失真的正弦信号。 2 、加入Vi ，同时用示波器监测Vi、Vo 3、示波器在输出端观察到一个放大10倍、倒相、不失真的正弦信号，表示放大器工作正常。 4、用交流毫伏表AS2174F测出此时的Vo 。 5、把信号发生器的f 范围从1KHz改变至100KHz。 6、旋转信号发生器的频率调节旋纽，使毫伏表读出的输出达到0.707 Vo为止,测出此时的Vo’。 7、用交流毫伏表观察Vi = 300mV有否变化，若有变化，则适当调整Vi，再重复6、 7步骤。 8、 0.707 Vo时对应的DF1641B显示频率值就是该放大器的上限频率fH。 测反相比例放大器的上限频率fH

  19. f （Hz） Vi （mV） Vo fH （Hz） Vi （mV） 0.707 Vo 100 KHz 波形 500 KHz 波形 1000 300 8大格 300 5.6大格 记录波形 记录波形 3.02V 2.14V 记录fH 、输入信号f为100K、500K时的输出波形 测反相比例放大器的上限频率fH 记录波形注意点： 1、用示波器测出Vi 、Vo波形的幅值和周期。 2、坐标的确立

  20. 设备名称 设备名称 数 量 备注 模拟电子技术实验箱 THM-7 一台 万用电表 MS8200D 一台 示波器 GOS-６021 交流毫伏表 ＡＳ２１７４Ｆ 一台 DF1641B 一台 一台 信号发生器 实验仪器

  21. 报告要求 1、计算出各估算值 2、计算 AV的测试值和估算值 3、计算出R1、R2、R3的阻值 4、求出误差，分析产生误差的原因 5、写出fH的测试步骤

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