模块Ⅰ模电项目四集成运算放大电路任务二插装与测试石英晶体正弦

合集下载

模电总结复习资料_模拟电子技术基础(第五版)

模电总结复习资料_模拟电子技术基础(第五版)

绪论一.符号约定•大写字母、大写下标表示直流量。

如:V CE、I C等。

•小写字母、大写下标表示总量〔含交、直流〕。

如:v CE、i B等。

•小写字母、小写下标表示纯交流量。

如:v ce、i b等。

•上方有圆点的大写字母、小写下标表示相量。

如:等。

二.信号〔1〕模型的转换〔2〕分类〔3〕频谱二.放大电路〔1〕模型〔2〕增益如何确定电路的输出电阻r o?三.频率响应以及带宽第一章半导体二极管一.半导体的根底知识1.半导体---导电能力介于导体和绝缘体之间的物质(如硅Si、锗Ge)。

2.特性---光敏、热敏和掺杂特性。

3.本征半导体----纯洁的具有单晶体结构的半导体。

4. 两种载流子----带有正、负电荷的可移动的空穴和电子统称为载流子。

5.杂质半导体----在本征半导体中掺入微量杂质形成的半导体。

表达的是半导体的掺杂特性。

*P型半导体:在本征半导体中掺入微量的三价元素〔多子是空穴,少子是电子〕。

*N型半导体: 在本征半导体中掺入微量的五价元素〔多子是电子,少子是空穴〕。

6. 杂质半导体的特性*载流子的浓度---多子浓度决定于杂质浓度,少子浓度与温度有关。

*体电阻---通常把杂质半导体自身的电阻称为体电阻。

*转型---通过改变掺杂浓度,一种杂质半导体可以改型为另外一种杂质半导体。

7. PN结* PN结的接触电位差---硅材料约为0.6~0.8V,锗材料约为0.2~0.3V。

* PN结的单向导电性---正偏导通,反偏截止。

8. PN结的伏安特性二. 半导体二极管*单向导电性------正向导通,反向截止。

*二极管伏安特性----同PN结。

*正向导通压降------硅管0.6~0.7V,锗管0.2~0.3V。

*死区电压------硅管0.5V,锗管0.1V。

3.分析方法------将二极管断开,分析二极管两端电位的上下:假设 V阳 >V阴( 正偏 ),二极管导通(短路);假设 V阳 <V阴( 反偏 ),二极管截止(开路)。

集成电路运算放大器实验教案

集成电路运算放大器实验教案

集成电路运算放大器实验教案0. 前言集成电路运算放大器(Operational Amplifier,简称Op Amp)是一种非常重要的电子元器件,由于其方便的使用和高性能,成为学习电子技术的必备件之一。

在工程实践中,Op Amp被广泛应用于斯密特触发器、积分与微分电路、滤波器等电路中,因此掌握Op Amp的基础知识和实验技能对于电子信息专业的学生非常重要。

本次实验的目的是帮助学生掌握Op Amp的基本操作,理解阻容耦合放大器、反相放大器、非反相放大器、比例放大器和积分放大器等Op Amp的基础电路,并通过实际的电路组装和测试来加深对Op Amp的理解和应用。

1.实验名称集成电路运算放大器实验教案2.实验目的(1) 了解Op Amp的原理与基本电路。

(2) 掌握Op Amp放大电路的组装方法。

(3) 掌握Op Amp放大电路的测试与分析方法。

(4) 提高学生实验操作能力和实践能力。

3.实验器材(1)直流电源(5V、+12V、-12V)(2)信号发生器(正弦波、矩形波、三角波)(3)万用表(4)面包板及连线(5)集成电路运算放大器(OP27、LM741、TL081等)(6)小型陶瓷电容(0.1μF、0.22μF等)(7)小型金属膜电阻(1kΩ、10kΩ等)4.实验步骤(1) 实验前准备:将面包板上的信号发生器、万用表、电源及Op Amp等器件连通,保证电源正极与电源标记对应,信号输入口与信号发生器对应,输出端口与万用表对应,Op Amp的正负电源和信号输入和输出对应。

(2) 阻容耦合放大器:阻容耦合放大器是指由Op Amp和若干个电阻、电容组成的电路。

将Op Amp的正电源连接到+12V,负电源连接到-12V,电容C1连接到Op Amp的负输入端,C2连接到Op Amp的输出端,R1连接到Op Amp的正输入端和电源的+12V端,R2连接到Op Amp的正输入端和C1的另一端。

分别通过正弦波和矩形波输入信号,观察输出信号。

集成运算放大器基本运算电路实验

集成运算放大器基本运算电路实验

集成运算放大器基本运算电路实验
本课程旨在使学生能够掌握集成放大器的基本运算电路,能够使用特定的集成放大器验证放大器电路性能。

学习本课程的学生应该具备一定的电路理论和综合分析的能力,具备专业数学的基本知识,以及计算机编程的基本能力,具备一定的专业实验分析的能力。

一、实验目的
1.了解集成放大器的基本运算原理;
2.掌握集成放大器的基本电路;
3.熟悉集成放大器的测试参数及其误差规定;
4.设计集成放大器的实验系统;
5.对热插拔模块和IC仪器的使用。

二、实验准备
1.实验仪器:示波器、可编程示波器、数字万用表、函数发生器
2.实验调试电路:集成放大器的基本运算电路
3.实验材料:电路元件,热插拔模块等
三、实验内容
1.认识集成放大器及其基本运算电路;
2.构建集成放大器的基本运算电路;
3.测试集成放大器的功能;
4.绘制集成放大器的特性曲线;
5.分析集成放大器的工作特性。

四、实验步骤
1.准备实验电路:根据实验要求绘制集成放大器的基本运算电路,上电后检查工作是否正常;
2.测量基本电路参数:利用数字万用表测量输入电平、输出电平、电压偏置等常规参数;
3.测试电路实验:利用示波器测量输出波形、相位延时、线性度等实验参数;
4.结果分析:按要求分析实验参数,与理论曲线对比,讨论集成放大器的特性及其工作特性;
5.实验报告:根据实验结果,编制实验报告,检验实验结果是否符合要求。

模拟电子技术实验-集成运算放大器的基本应用电路

模拟电子技术实验-集成运算放大器的基本应用电路

模拟电⼦技术实验-集成运算放⼤器的基本应⽤电路实验:集成运算放⼤器的基本应⽤电路⼀、实验⽬的1、掌握集成运算放⼤器的基本使⽤⽅法;2、掌握集成运算放⼤器的⼯作原理和基本特性;3、掌握集成运算放⼤器的常⽤单元电路的设计和调试的基本⽅法。

⼆、实验仪器名称及型号KeySight E36313A型直流稳压电源,KeySight DSOX3014T型⽰波器/信号源⼀体机。

模块化实验装置。

本实验所选⽤的运算放⼤器为通⽤集成运放µA741,其引脚排列及引脚功能如图1所⽰。

引脚2为运放反相输⼊端,引脚3为同相输⼊端,引脚6为输出端,引脚7为正电源端,引脚4为负电源端。

1脚和5脚为输出调零端,8为空脚。

图1 µA741的引脚图三、实验内容1. 反相⽐例运算电路(远程在线实验)在反向⽐例运算电路中,信号由反向端输⼊,其运算电路如图2所⽰。

o图2 反相⽐例运算电路设计反相⽐例运算电路,要求输出电压与输⼊电压满⾜解析式u o=-0.5u i;写出设计过程,在远程实验平台进⾏实验验证。

实验验证时,信号发⽣器输出正弦波,频率为1kHz,峰峰值为4V,连接到输⼊端u i,利⽤⽰波器观察输⼊端u i和输出端u o的电压波形并截图。

注意:要根据远程实验提供的阻值进⾏设计,其中R1可选择20k或10k,R2可选择10k、20k或100k,其中且不可打乱图中R1、R2和R3的位置。

进⼊远程实验操作界⾯:打开远程实验操作界⾯,主界⾯左上⽅为KeySight E36313A型直流稳压电源,右上⽅为KeySight DSOX3014T⽰波器/信号源⼀体机。

两个仪器中间为指导说明区,实验前应从头⾄尾阅读⼀遍指导说明。

主界⾯中下区域为实验操作区。

直流稳压电源的调节:主界⾯左上⽅为直流稳压电源,要求其输出±12V电压。

点击直流稳压电源进⼊调节界⾯。

点击电源开关打开电源,观察屏幕显⽰。

分别点击电源右上⾓的2或3通道选择按钮,在数字区输出12后再按Enter按键,分别设置2和3两个通道的电压为12V。

模拟电子技术教学课件-集成运算放大器的应用全

模拟电子技术教学课件-集成运算放大器的应用全

4.1.8 有有源源滤波低器通——滤常用波的器有源滤波器
通频带内的电压放大倍数:
电路的传输函数:
当电路频率为
性能良好的低通滤波器通带内的幅频 特性曲线比较平坦,阻带内的电压放 大倍数基本为0。其幅频特性如:
2021/7/25
通带
阻带
0
ω0
4.1.8 有有源源滤波高器通——滤常用波的器有源滤波器
根据“虚短”可得:
0
t
式中的RFC1为电路的时间常数
2021/7/25
微分电路举例
已知微分运算电路的输入量, ui =-sin ωtV,求 uo 。
ui
0
t
uo
2021/7/25
0
t
90°
4.1.7 积分运算电路 V-= V+= “地”电位“0”
V-
因为
V+
所以
将i1代入uo表达式:
实现了输出对输入的积分。式中的R1CF为电路的时间常数。
cc 4.集成运放能处理________。
a.交流信号 b.直流信号 c.交流信号和直流信号
5.由理想运放构成的线性应用电路,其电路放大倍数与运放本
b 身的参数________。 b a.有关 b.无关 c.有无关系不确定
2021/7/25
2021/7/25
4.1.8 有源滤波器
滤波器的概念
使有用频率信号通过而 同时抑制或衰减无用频 率信号的的电子装置。
由虚断可得: 数值代入后整理可得: 通频带内的电压放大倍数:
2021/7/25
4.1.8 有有源源滤波高器通——滤常用波的器有源滤波器
通频带内的电压放大倍数: 传输函数为:
电路的特性频率为: 当输入信号的频率f等于通带截止频率f0时:

模电自主实验 - 集成运放参数的测试

模电自主实验 - 集成运放参数的测试

姓名 班级 学号实验日期 节次 教师签字 成绩实验名称:集成运放参数测试1.实验目的1.通过对集成运算放大器uA741参数的测试,了解集成运算放大器的主要参数及意义 2.掌握运算放大器主要参数的简易测试方法。

2.总体设计方案或技术路线1.输入失调电压:理想运算放大器,当输入信号为零时其输出也为零。

但在真实的集成电路器件中,由于输入级的差动放大电路总会存在一些不对称的现象,使得输入为零时,输出不为零。

这种输入为零而输出不为零的现象称为失调,为讨论方便,人们将由于器件内部的不对称所造成的失调现象,看成是由于外部存在一个误差电压而造成,这个外部的误差电压叫做输入失调电压,记作U IO 。

输入失调电压在数值上等于输入为零时的输出电压除以运算放大器的开环电压放大倍数:udOOIO A U U =式中:U IO — 输入失调电压 U oo — 输入为零时的输出电压值A ud — 运算放大器的开环电压放大倍数本次实验采用的失调电压测试电路如图1所示。

测量此时的输出电压U O1即为输出失调电压,则输入失调电压1O F11IO U R R R U +=实际测出的U O1可能为正,也可能为负,高质量的运算放大器U IO 一般在1mV 以下。

测试中应注意: ① 将运放调零端开路;② 要求电阻R 1和R 2,R 3和R F 的阻值精确配对。

2.输入失调电流I IO当输入信号为的零时,运放两个输入端的输入偏置电流之差称为输入失调电流,记为I IO 。

21B B IO I I I -=式中:I B1,I B2分别是运算放大器两个输入端的输入偏置电流。

输入失调电流的大小反映了运放内部差动输入级的两个晶体管的失配度,由于I B1,I B2本身的数值已很小(uA 或nA 级),因此它们的差值通常不是直接测量的,测试电路如图2所示。

在图1基础上将输入电阻R B 接入两个输入端的输入电路中,由于R B 阻值较大,流经它们的输入电流的差异,将变成输入电压的差异,因此,也会影响输出电压的大小,因此,测出两个电阻R B 接入时的输出电压U O2,从中扣除输入失调电压U IO 的影响(即U O1),则输入失调电流I IO 为:BF 112O 1O 2B 1B IO R 1R R R U U I I I ⋅+⋅-=-=一般,I IO 在100nA 以下。

电工与电子技术第三章-集成运算放大器及其应用精选全文完整版

电工与电子技术第三章-集成运算放大器及其应用精选全文完整版

例:已知RF=4R1,求u0与ui1、 ui2的关系式。 RF
ui1
-+ A1+
uo′ R1 R2
ui2
- +A2

uo
解: A1为跟随器;A2为差放。
uo′= ui1
uo (1 RF ) ui2 R1
RF uo' R1
uo=5 ui2-4 ui1
(1 RF ) ui2 RF ui1
R1
第二节 差动放大电路
基本差动放大电路 典型差动放大电路 具有恒流源的差动放大电路 差动放大电路的输入输出方式
一、基本差动放大电路
RB2 RC
uo
RB1 V1
ui1
ui
RC V2
+UCC RB2
电路由两
RB1 个特性完全
相同的基本
放大电路组
ui2
成。
1. 抑制零点漂移的原理 静态时,Ui1=Ui2=0,由于电路对称
R1
例:如图,求uo 与 ui1、ui2的关系式。
ui1 6KΩ 30KΩ
10KΩ
ui2 10KΩ
-+ A1+
10KΩ uo′
- +A2

uo
解: A1为反向加法器;A2为反相比例电路。
u u u 30
30
' (
)
o
6 i1 10 i2
(5 ui1 3 ui2)
uo
10 10
uo
'
5
ui1
3
积分电路 C iC
R
ui
ui
i1
- +∞

RP
t
i1 iC (虚断)
uO
i1

模电(第四版)习题集解答

模电(第四版)习题集解答
解:选用β=100 , 的管子,因其β适中, 较小,因而温度稳定性较另一只管子好。
补充4.电路如补图P4所示,试问β大于多少时晶体管饱和?
解:取 ,若管子饱和,
则 , 即
所以, 时,管子饱和。
补图P4
第2章 基本放大电路
自测题
一.在括号内用“√”和“×”表明下列说法是否正确。
1.只有电路既放大电流又放大电压,才称其有放大作用。(×)
(2)若 时负载开路,则会出现什么现象? 为什么?
解:(1)只有当加在稳压管两端的
电压大于其稳压值时,输出电压才为6V。
∴ 时, ;
图Pl.6
时, ;
时, ,∴ 。
0.1
(2)当负载开路时, ,故稳压管将被烧毁。
1.7在图Pl.7所示电路中,发光二极管导通电压
UD=1.5V,正向电流在5~15mA时才能正常工作。
则 =( )≈( 3 ) 。
(2)若测得输入电压有效值 时,
输出电压有效值 ,
则电压放大倍数 ( )≈( -120 )。
若负载电阻 值与 相等,则带上图T2.3
负载后输出电压有效值 ( )=( 0.3 )V。
四、已知图T2.3所示电路中 ,静态管压降 并在输出端加负载电阻 ,其阻值为3 。选择一个合适的答案填入空内。
图(e)不能。输入信号被电容C2短路。
图(f)不能。输出始终为零。
图(g)可能。
图(h)不合理。因为G-S间电压将大于零。
图(i)不能。因为T截止。
三.在图T2.3所示电路中,已知 , 晶体管β=100, 。填空:要求先填文字表达式后填得数。
(1)当 时,测得 ,若要基极电流 , 则 和 之和
=( ) ≈( 565 ) ;而若测得 ,

实训项目3集成运算放大器的应用电路

实训项目3集成运算放大器的应用电路
• 3.3集成运算放大器的线性应用(一) —模拟运算电路
– 3.3.5实训总结 1. 2. 3. 整理实训数据,画出波形图(注意波形间的相位关系)。 将理论计算结果和实测数据相比较,分析产生误差的原 因。 分析讨论实训中出现的现象问题。
实训项目3:集成运算放大器的 应用电路
• 3.3集成运算放大器的线性应用(一) —模拟运算电路
– 3.3.4实训内容 2. 同相比例运算电路


按图3.1.3(a)连接实训电路。实训步骤同内容1,将结果记 入表3.1.2。 将图3.1.3(a)中的R1断开,得图3.1.3(b)电路重复内容1。
实训项目3:集成运算放大器的 应用电路
• 3.3集成运算放大器的线性应用(一) —模拟运算电路
– 3.3.4实训内容 3. 反相加法运算电路
4.
– – 按图3.1.2连接实训电路。调零和消振。 输入信号采用直流信号,图3.1.6所示电路为简易直流信号 源,由实训者自行完成。实训时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。用直流电压表测量 输入电压Ui1、Ui2及输出电压UO,记入表3.1.3。
实训项目3:集成运算放大器的 应用电路
• 3.2 实训案例操作分析
– 3.2.3 实训原理
实训项目3:集成运算放大器的 应用电路
• 3.2 实训案例操作分析
– 3.2.4 实训仪器和设备
实训项目3:集成运算放大器的 应用电路
• 3.2 实训案例操作分析
– 3.2.5 实训内容和步骤 1. 2. 3. 按3.2.3中电路图连接电路,并将信号源Us置零,使同相 输入端输入电压为零; 用毫伏表测量运放的输出电压,观察输出电压值是否为 零; 如果输出电压不为零,调整调零电位器RW直至输出电压 为零。调整的过程中注意观察输出电压极性,及时调整 电位器的调整方向。

高中通用技术-电子技术模块课件:集成运算放大器应用(共85张PPT)

高中通用技术-电子技术模块课件:集成运算放大器应用(共85张PPT)

此电路对高频噪声敏感
噪声为高频谐波,设为vs=sint
voRd C d vts R C co t, s
vo正比于,频率越高,噪声越大, 严重时输出噪声会淹没有用信号
例5 由运放组成的晶体管测量电路如下图,假设
运放具有理想特性,晶体管的VBE=0.7V. (1) 求出晶体管c、b、e各极的电位;
(2) 若电压表读数为200mV,求被测量晶体
线性应用电路 Zf
组成:集成运放外加深度负反馈。
因负反馈作用,使运放小信号 vs1 Z1 i -
vo
工作,故运放处于线性状态。
vs2
A +
Z1或Zf采用线性器件(R、C),则可构成加、减、积分、微 分等运算电路。
Z1或Zf采用非线性器件(如三极管),则可构成对数、反 对数、乘法、除法等运算电路。
理想运放在线性区
i4 i2i3 uoi2R 2i4R 4
uoR2R 1 R4(1R2R 3R4)ui
例2 下图中A 为理想运放,求 vi=0.3V时v0的值。
解: v+ = v– =0.2V
10K R1
R5
vi
0.3V
10k
R6
iR2
– +
20k
10k M 20k iR4
R2
R4
R3 10k
vo
vM(1R R1 2)v0.4V v o R 3 v M iR i 2 R 4 0 .4 1 0 .2 0 0 2 .4 0 0 .0 0 2 .0 0 2 .04
R2
iI = 0 v+ = 0
vo
v+ =v– v– = 0
又 iI = 0 i1 = if
vs R1

模电实验--集成运算放大器的基本应用

模电实验--集成运算放大器的基本应用

2.7集成运算放大器的基本应用一.实验目的(1)了解并掌握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功能。

(2)掌握集成运算放大器的基本应用,为综合应用奠定基础。

(3)进一步熟悉仿真软件的应用。

二.实验原理及电路集成运算放大器是一种具有高电压放大倍数的直接耦合多级放大器件。

当外部接入由不同的线性或非线性元器件组成输入和负反馈电路时,可以灵活的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。

在大多数情况下,将运放视为理想的,即在一般地讨论中,以下三条基本结论是普遍适用的:(1)开环电压增益V A =∞。

(2)运算放大器的两个输入端电压近似相等,即V V +-=,称为“虚短。

(3) 运算放大器同相和反相两个输入端的电流可视为零,即I I +-==0,称为“虚断”。

应用上述理想运算放大器三条基本原则,可简化运算放大器电路的计算,得出本次实验的结论。

1. 基本运算电路(1) 反相比例运算电路。

电路如图2.7-1所示。

对于理想运算放大器,该电路的输出电压与输入电压之间的关系为01f i R V V R =-为了减小输入级偏执电流引起的运算误差,在同相输入端应接入平衡电阻21//f R R R =。

2.7-1反响比例运算电路(2) 同相比例运算电路。

图2.7-2(a )是同相比例运算电路,它的输出电压与输入电压之间的关系为01(1)f i R V V R =+,21//f R R R =当1R →∞时,0i V V =,即得到如图2.7-2(b )所示的电压跟随器。

图中2f R R =,用以减小漂移和起保护作用。

一般f R 取10k Ω,f R 太小起不到保护作用,太大影响跟随性。

图2.7-2(a )同相比例运算电路 (b )电压跟随器(3) 反相加法电路。

电路如图2.7-3所示,输出电压与输入电压之间的关系为01212()f f i i R R V V V R R =-+,321////f R R R R = 当21fR R R ==时,012()i i V V V =-+。

实训任务书4集成运算放大器的基本应用

实训任务书4集成运算放大器的基本应用

《电子技术基础与技能》实训教学任务书编制部门:编制人:编制日期:课程名称电子技术基础与技能项目名称实训4集成运算放大器的基本应用(模拟运算电路)项目编号实训学时 4 实训对象实训地点实训目的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功能。

2.了解运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题。

实训过程实训步骤及要求【器材准备】双踪示波器、万用表、交流毫伏表、信号发生器,面包板,电子元件一套具体如下一.反相比例运算电路测试1、在面包板上搭建如下图所示电路。

对于理想运放,该电路的输出电压与输入电压之间的关系为iFOURRU1-=该运放组成的电路为反相比例运算电路2、取Ui为频率为100Hz,峰峰值为0.5V的正弦信号,用毫伏表测量Ui、Uo值,并用示波器观察Uo和Ui的相位关系,记入下表。

U i(V) U0(V) Ui波形U0波形Av实测值计算值注意:为减小输入级偏置电流引起的运算误差,在同相输入端应接入平衡电阻R2=R1∥R F,这一点要特别注意,在下面的电路中出现6.2K,9.1K的电阻值,也应做相似的处理。

二、同相比例运算电路1、在面包板上搭建如下图所示电路。

元件名称型号数量电阻10K 100 K 9.1 K 1集成运放CF741 1实训步骤及要求该电路是同相比例运算电路,它的输出电压与输入电压之间的关系为iFOURRU)1(1+=R2=R1∥RF2、电路参数测试(1)按图(a)连接实训电路。

实验步骤同上,将结果记入表。

(2)将图连接成(b)实训电路。

实验步骤同上,将结果记入表。

表11-2 Ui=0.5V, f=100HzUi(V)Uo(V) Ui波形Uo波形Av实测值计算值三、反相加法运算电路1、搭建如下图所示电路图(a)所示电路为反相加法电路,输出电压与输入电压之间的关系为)(2211iFiFOURRURRU+-=R3=R1∥R2∥RF(a)(b)2、输入信号采用直流信号源,图(b )所示电路为简易直流信号源Ui1、Ui2:用万用表测量输入电压Ui1、Ui2(要求均大于0小于0.5V)及输出电压U0。

高三集成运算电路知识点

高三集成运算电路知识点

高三集成运算电路知识点集成运算电路是电子科学与技术中的重要组成部分,广泛应用于信号处理、自动控制等领域。

在高三阶段,学习集成运算电路的知识是非常重要的。

下面将介绍一些高三阶段常见的集成运算电路知识点。

一、集成运算放大器集成运算放大器(Operational Amplifier,简称OP-AMP)是集成电路中最重要的一类元件。

它具有高增益、高输入阻抗和低输出阻抗等特点。

常见的集成运算放大器有AD741、LM358等。

1. 差分放大器差分放大器是集成运算放大器最常用的电路配置之一。

它具有两个输入端和一个输出端,用于放大两个输入信号的差值。

差分放大器可以通过调节输入电阻和反馈电阻的比例来调节放大倍数。

2. 反馈电路反馈电路是集成运算放大器中常用的一种电路组成方式。

通过将部分输出信号反馈到输入端,可以改变电路的增益、频率响应等特性。

常见的反馈电路有电压反馈、电流反馈和混合反馈等。

3. 运算放大器的频率响应集成运算放大器的频率响应是指在不同频率下输出信号的变化情况。

因为集成运算放大器具有内部补偿电容,所以在高频率下其增益会有所下降。

为了满足不同频率下的应用需求,可以根据实际情况选择合适的运算放大器。

二、比较器比较器是一种将输入信号与参考电压进行比较,并输出相应结果的电路。

常见的比较器有LM311、LM393等。

比较器可以用于模拟电压比较、数字电平判断等应用。

1. 开环比较器开环比较器是指将输入信号直接与参考电压比较的比较器电路。

它可以通过调节反馈电阻的比例来改变输出电平的阈值。

2. 有限增益比较器有限增益比较器是在开环比较器的基础上加入了电压放大器,以提高比较器的灵敏度和电平阈值的可调范围。

三、积分器积分器是一种将输入信号进行积分运算后输出的电路。

它可用于模拟电子滤波器、信号调制等领域。

1. 基本积分器基本积分器是指将输入信号经过电容电压积分后输出的电路。

通过调节电容和电阻的数值可以改变积分器的时间常数。

最新模电课件-4-集成电路运算放大电路教学讲义ppt

最新模电课件-4-集成电路运算放大电路教学讲义ppt

以复合管为放大管、 用UBE倍增电路消 恒流源作负载的共 除交越失真的准
射放大电路
互补输出级
输入级的分析
共集-共基形式
T1和T2从基极输入、射极输出
T3和T4从射极输入、集电极输出
共集形式,输入电阻大,允许 的共模输入电压幅值大。共基 形式频带宽。
T5、T6 ,T7分别是T3、T4的有源负载 作用:抑制共模信号, 放大差模信号
7. 最大差模输入电压 UIdmax
±30V
超过此值输入级差分管将损坏。
8. -3dB带宽 fH
10Hz

上限截止频率。
为什么这么低?
9. 转换速率 SR
0.5V/μS

SR duO dt
max
对大信号的反应速度
四、集成运放的主要性能指标
指标参数
F007典型值
开环差模增益 Aod
106dB
差模输入电阻 rid
可控增益:利用外加控制电压控制增益的大小
按可控性 选通控制:输入为多通道,利用输入的逻辑信
号控制那个通道的信号放大
五、集成运放的种类
按性能指标
通常情况下用通用型运放,特 殊情况下才用专用型运放。
高 阻 型:rid,可高于1012Ω。
用于测量放大器、信号发生器。
高 速 型: fH和SR高, fH可达1.7GHz,SR可达 103V/μS。 用于A/D、D/A转换电路、视频放大器。
4.2.1 基本电流源电路
4.2.2 改进型电流源电路
4.2.3 多路电流源电路 4.2.4 电流源作有源负载
1. 镜像电流源
基准电流 输出电流
T0 和 T1 特性完全相同。 IR(VCC U B)ER

模块Ⅰ模电项目四集成运算放大电路

模块Ⅰ模电项目四集成运算放大电路
根据虚短(uP=uN)且P点接地,可得uP=uN=0,N点电位与地相等, 所以N点称为“虚地”,如图4-1-9所示。
模块Ⅰ模电 项目四 集成运算放大电路
任务一 插装与调试比例运算放大电路
【相关知识 】
三、集成运算放大电路的线性应用 集成运放与外部电阻、电容、半导体器件等构成闭环电路后,能对各种模 拟信号进行运算。 1.比例运算电路 (1)反相比例运算电路
二、集成运算放大电路的线性特性
1. 集成运放的理想特性
在实际应用中,常把集成运算放大器理想特性认为:Aud→∞、Rid→∞、
Ro→0、KCMR→∞以及失调和温漂均趋于零,上限截止频率fH→∞。
2.集成运放线性区电压传输特性
当理想集成运放引入负反馈时,则集成运放工作在线性区。
1)线性工作区特点
①两输入端电位相等,即uP=uN。
(4)集成运放性能指标 1.开环差模电压放大倍数Aud Aud是指集成运放在开环状态下的差模电压放大倍数。理想条件下认为 Aud→∞。
模块Ⅰ模电 项目四 集成运算放大电路
任务一 插装与调试比例运算放大电路
【相关知识 】
2.共模抑制比KCMR KCMR等于差模放大倍数与共模放大倍数之比的绝对值,即 KCMR=│Aud/Auc│,反映了集成运放对共模信号的抑制能力。理想条件 下认为KCMR→∞。 3.差模输入电阻rid rid是指集成运放在输入差模信号时的输入电阻。反映了集成运放向信号源 索取电流的大小。理想条件下可认为rid→∞。 4.输出电阻ro ro的大小反映了集成运放在小信号输出时的负载能力。一般认为理想集成 运放的ro→0。 5.输入失调电压Uio Uio是指为了使输出电压为零而在输入端所加的补偿电压(去掉外接调零 电位器)。理想条件下可认为Uio≈0。 6.输入失调电流Iio Iio是指当运放输出电压为零时,两输入端静态偏置电流IP与IN之差,即 Iio=|IP−IN|,反映了差动输入级两个晶体管的失配程度。

集成运算放大器的基本应用(ⅰ) 模拟运算电路【PPT课件】

集成运算放大器的基本应用(ⅰ) 模拟运算电路【PPT课件】

电路连接图
测Ui1
测Ui2
测Uo
设计电路,实现同相比例运算 Ui=11Ui
Ui(V)
ห้องสมุดไป่ตู้
Uo(V)
Ui波形 Uo波形
Av
实测值 计算值
同相比例运算
调零
同相波形
反相波形
设计电路,使之实现两信号的减法运算。Uo=10(Ui2-Ui1)
Ui1(V) Ui2(V) Uo(V)
减法运算电路
测Ui1
2. 在积分电路中,如R1=100KΩ, C=4.7μF,求 时间常数。
假设Ui=0.5V,问要使输出电压UO达到5V,需多长时间 (设uC(o)=0)?
3. 为了不损坏集成块,实验中应注意什么问题?
七、实验报告要求
1.整理实验数据,画出波形图(注意波形间的相 位关系)。
2.将理论计算结果和实测数据相比较,分析产生 误差的原因。
测Ui2
测Uo
用积分电路将方波转换为三角波
积分波形
四、预习要求
1.复习教材中有关集成运放的线性应用部分。 2.拟定实验任务所要求的各个运算电路,列出各电 路的运算表达式。
3.拟定每项实验任务的测试步骤,选定输入测试信 号的类型(直流或交流)、幅度和频率范围。
4.拟定实验中所需仪器和元件。 5.设计记录实验数据所需的表格。
二、电路实物图
三、实验内容与步骤
1.设计电路,能够实现两个信号的反相加法运算。 Uo=-10Ui 2.设计电路,实现同相比例运算。Uo=11Ui 3.设计电路,使之实现两信号的减法运算。Uo=10(Ui2 -Ui1) 4.用积分电路将方波转换为三角波。 要求:设计实验电路并且自拟实验步骤和表格,将实验 数据和波形记录下来。
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
图5-2-2 石英晶体的等效电路
模块Ⅰ模电 项目四 集成运算放大电路
任务二 插装与测试石英晶体正弦波振荡电路
【相关知识 】
(2)振荡频率 石英晶体有两个振荡频率,一个是L、C、R支路串联谐振频率 ,另一个 是L、C、R和Co回路并联谐振频率 。 当 < 时,石英晶体呈容性;当 < < 时,石英晶体呈感性; > 时,石英晶 体又呈容性。 石英晶体都是工作在感性区,其等效电抗与频率之间的关系曲线如图52-3所示。
图5-2-4 并联型石英晶体正弦波振荡电路
(2)振荡频率
fo f p
1 2 LC
2.串联型石英晶体正弦波振荡电路 (1)电路组成
模块Ⅰ模电 项目四 集成运算放大电路
任务二 插装与测试石英晶体正弦波振荡电路
【相关知识 】
如图5-2-5所示为串联型石英晶体正弦波振荡电路。第一级由VT1组成 共基极放大电路,第二级由VT2组成共集电极放大电路,调整RP的阻值,可 满足振幅条件。用瞬时极性法判断其为正反馈(各级极性如图中所示),满足 相位条件。
示波器测量频率 频率计测量频率 示波器测量电压幅值
7.S1、S2接通与断开的不同组合,观察负载的变化对频率稳定度的影响。
模块Ⅰ模电 项目四 集成运算放大电路
任务二 插装与测试石英晶体正弦波振荡电路
【插装调试】
一、插装电路 1.实训器材 1)常用电子组装工具。 2)MF47型万用表或DT890型数字万用表。 3)DZX-2型电子学综合实验装置。 4)YB4328型双踪示波器。 5)配套电子元器件见表5-2-2。
模块Ⅰ模电 项目四 集成运算放大电路
任务二 插装与测试石英晶体正弦波振荡电路
【相关知识 】
一、石英晶体的特点 1.石英晶体的结构与符号 (1)结构 石英晶体振荡器,简称晶振。它是从一块石英晶体上按一定方位角切割出 很薄的石英晶片,再将晶片的两个端面抛光并涂敷银层,作为两个电极引出, 并加以封装而成的。内部结构如图5-2-1(a)所示。
图5-2-5 串联型石英晶体正弦波振荡电路
(2)振荡频率
1 f f o s 2 LC
模块Ⅰ模电 项目四 集成运算放大电路
任务二 插装与测试石英晶体正弦波振荡电路
【仿真实验】
一、实验环境 1.计算机 2.Multisim 10电子仿真软件 二、操作步骤 1.双击计算机桌面“Multisim”图标,启动EWB软件。 2.创建如图5-2-6所示电路,并给元器件标识、赋值。 3.连接相关的仪器仪表(如频率计、示波器、测量探针等)。
图5-2-7 示波器面板
模块Ⅰ模电 项目四 集成运算放大电路
任务二 插装与测试石英晶体正弦波振荡电路
【仿真实验】
图5-2-8 频率计面板
图5-2-9 测量探针数据
模块Ⅰ模电 项目四 集成运算放大电路
任务二 插装与测试石英晶体正弦波振荡电路
【仿真实验】
将测试数据填入表5-2-1中。 表5-2-1 测试记录
模块Ⅰ模电 项目四 集成运算放大电路
任务二 插装与测试石英晶体正弦波振荡电路
【插装调试】
表5-2-2 配套明细表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 代号 R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 C1 C2 C3 C4 C5 C6、C7 C8 X 名称型号 金属膜电阻器 金属膜电阻器 金属膜电阻器 金属膜电阻器 金属膜电阻器 金属膜电阻器 金属膜电阻器 瓷片电容器 瓷片电容器 可调电容器 瓷片电容器 涤纶电容器 瓷片电容器 涤纶电容器 石英晶体 HC-49/U 规格 10KΩ 6.2KΩ 1 KΩ 100KΩ 51 KΩ 750 KΩ 5.1 KΩ 680pF 20pF 10pF 360pF 4.7nF 300pF 10nF 3MHZ 数量 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 备注
图5-2-6 石英晶体正弦波振荡器仿真电路
模块Ⅰ模电 项目四 集成运算放大电路
任务二 插装与测试石英晶体正弦波振荡电路
【仿真实验】
4.检查接线无误后,点击“ ”电源开关或“ ”运行按钮接通6V电源。 5.双击示波器、频率计图标,打开示波器和频率计面板,设置合适的显示 参数,以便于观察波形和读取数据。 6.调节电位器RP,观察输出波形的变化,并使输出波形最大不失真。
(a) 结构示意图 (b) 图形符号 图5-2-1 石英晶体振荡器内部结构和图形符号
(2)图形符号 石英晶体振荡器电路图符号如图5-2-1(b)所示。 2.石英晶体的压电效应和压电振荡 (1)压电效应
模块Ⅰ模电 项目四 集成运算放大电路
任务二 插装与测试石英晶体正弦波振荡电路
【相关知识 】
在石英晶体的两个电极上加交变的电场时,晶片就会产生一定频率的机械 振动,当在晶片上施加机械振动时,也会在两个电极之间产生交变的电场。这 种物理现象称为压电效应。 (2)压电振荡 当交变电场的频率为某一特定值时,机械振动和交变电场的振幅会骤然增 大,产生共振,这种物理现象称为压电振荡。 3.石英晶体的等效电路和振荡频率 (1)等效电路 石英晶体的等效电路如图5-2-2所示。当石英晶体不振动时,可等效为一 个平板电容Co,其值取决于晶片的几何尺寸和电极的面积,一般约为几到几 十pF。当晶振发生振动时,机械振动的惯性等效为电感L,其值为几mH到几 十mH,晶片的弹性等效为电容C,其值仅为0.01~0.1pF,显然C<<Co。 晶片的摩擦损耗等效为电阻R,其值约为100Ω。
模块Ⅰ模电 项目五 信号产生电路
任务二 插装与测试石英晶体正晶体振荡器主要特点。 2.理解石英晶体振荡电路基本工作原理。 3.掌握插装与调试石英晶体振荡电路的操作技能。
模块Ⅰ模电 项目四 集成运算放大电路
任务二 插装与测试石英晶体正弦波振荡电路
【任务引入】
随着电子技术的飞速发展,对振荡电路频率稳定度的要求越来越高,当要 求频率稳定度高于10-5量级时,就需要使用石英晶体振荡器作选频网络。
图5-2-3 石英晶体的等效电抗与频率间的关系曲线
二、石英晶体正弦波振荡电路 1.并联型石英晶体正弦波振荡电路
模块Ⅰ模电 项目四 集成运算放大电路
任务二 插装与测试石英晶体正弦波振荡电路
【相关知识 】
4)稳幅环节:晶体管三极管VT的非线性作用。 (1)电路组成 如图5-2-4所示中,用石英晶体取代如5-1-4电容反馈式振荡电路中的电 感,就得到并联型石英晶体正弦波振荡电路。图中电容C1和C2与石英晶体中 的Co并联,总容量大于Co,电路的振荡频率等于石英晶体的并联谐振频率 。
相关文档
最新文档