运算放大器的线性应用1
运算放大器的线性应用和非线性应用
充电
放电
++
Uo=Vz+ UDoN
31
(5)电容器端电压随时间变化规律为
32
二、设计过程
1、求R1和R2的值,可使F=0.47,则 T=2RC
图7-16
方波发生器
29
3、设计条件 (1)电源电压为:±9V (2)负载阻抗 RL=10KΩ
4、分析 (1)R、C作为积分电路,即:定时电路. (2)从电路结构看,它由一个迟滞比较器和RC充
放电电路组成.其中迟滞比较器作为状态记忆电 路,RC作为定时电路.
(3)电路的正反馈系数F为:
30
强调:
39
实验箱双电源的接法
40
四运放管脚图
TL084、LM324
41
运放的检测电路
当Uo=Ui1时,运放是好的。
42
T1.设计一个文氏桥正弦波振荡器
技术指标要求:
1、电路结构要求
2、电路指标 (1)f=1KHZ (2)UO=1V
3、设计条件 (1)电源电压为:±9V (2)负载电阻RL=10KΩ
16
五、反相加法器
17
又因为 if=i1+i2+i3,则
18
六、同相相加器
19
实验三十六 运算放大器线性应用电路
J1.设计一个反相比例放大器 (一)设计技术指标 1)Au=20 2)Ri=1KΩ 3)Uopp≥1V (二)设计条件
1) Ec= ±9V
2) RL= 5.1KΩ
运算放大器线性应用
运算放大器的线性应用实验目的1.掌握检查运算放大器好坏的方法。
2.掌握运算放大器组成比例,求和运算,积分运算电路的工作原理以及运算功能。
3.掌握以上各种应用电路的组成及其测试方法。
实验仪器1.双踪示波器X12.函数发生器X13.数字万用表X14.直流稳压电源X15.运算放大器X1;面包板X1;电阻若干;导线若干实验原理1.运算放大器是一种包含许多晶体管的集成电路,其作用是把输入电压放大一定倍数后在输送出去,其输出电压与输入电压的比值称为电压的放大倍数。
2.在集成运放应用的电路中,运放的工作范围有两种:工作在线性区(指输入电压U0与输出电压Ud成正比时的输入电压范围)或工作在非线性区。
3.集成运放工作在线性区有两个特点:虚短:集成运放两个输入端之间的电压接近于零。
虚断:流入集成运放两个输入端的电流可视为零。
4. UM741的引脚图:实验内容:基本操作:将电源1,电源2分别调为12V,将电源1的黑色夹子接在放大器的引脚4(正电源端),将电源2的黑色夹子接在放大器的引脚11(负电源端),接着电源1,2的红色夹子接在一起(接地端),使电源输出±12V。
(1).运算放大器的好坏检测实验电路图:实验步骤:1.调节信号发生器,并将红色夹子接在放大器的引脚3(同相输入端),使其输入1kHz,1V峰峰值的正弦波信号Ui,黑色夹子接地。
2.将引脚2用导线接在引脚14(输出端口4),并将示波器的红色夹子接在引脚14上,黑色夹子接地。
3.观察示波器上显示的输出电压U0;比较Ui与U0的大小。
实验结果:(2)反相比例运算放大器实验电路图:实验步骤:1.如图连接电路,在反相输入端接入直流电压Ui。
2.根据下表内容进行测量,并完成表格,绘制传输特性。
实验结果:(3)积分电路实验电路图:操作步骤:1.如上图所示连接电路,并输入峰峰值为2V,f=1kHz的正弦信号。
2.观察并记录示波器上Ui,U0的波形,绘制波形。
实验结果:(4)积分电路操作步骤:1.如图连接电路,并输入峰峰值为2V ,f=1kHz的方波信号。
集成运算放大器在线性区的应用
集成运算放大器在线性区的应用摘要:运算放大器用途非常广泛,接入适当的反馈网络,可实现不同用途的电路,本论文主要研究Multisim仿真环境下的集成运算放大器传输特性、集成运算放大器构成的比例运算电路、加减法运算电路。
关键字:运算放大器 Multisim 运算电路在实际电路中,集成运算放大器通常结合反馈网络共同组成某种功能的电路模块,由于早期应用于模拟计算机中,用以实现数学运算,故名“运算放大器”。
运算放大器是具有很高放大倍数的电路单元,常简称运放,随着半导体技术的发展,如今绝大多数的运放是以单片的形式存在。
集成运算放大器可分为如下几种类型:通用型、高阻型、低温漂型、高速型、低功耗型和高压大功率型。
运算放大器用途非常广泛,接入适当的反馈网络,可实现不同用途的电路,如信号放大、信号运算、信号处理和波形的产生与变换。
其应用已经延伸到汽车电子、通信、自动控制、消费等各个领域。
一、关于集成运放参数的选择(1)最大输出电压:集成运算放大器的最大输出电压约为±14V。
(2)开环电压放大倍数:没外接反馈环节测定的差模放大倍数。
(3)输入失调电压:当输入为零时,输出不为零。
如果要使此时的输出为零,输入端加一个很小的补偿电压,即为输入失调电压。
一般为毫伏级。
(4)输入失调电流:输入为零时,两个输入端静态基极电流之差,一般为零点零几的微安级。
二、原理及方案集成运算放大器具有放大倍数高,输入电阻大,输出电阻小,可靠性高等特点,广泛应用于各种技术领域,应用中按照其传输特性,可分为线性区和非线性饱和区。
在理论研究中将集成运算放大器理想化,即放大倍数和输入电阻趋近于无穷大,输出电阻无穷小,也可推导得到集成运放工作在线性区的两点重要依据[1]:(1)(一)反相比例运算图1是由集成运算放大器构成的反相比例运算电路,主要特点是反馈电阻跨接于输出端与反相输入端之间构成闭环,输入信号由反相输入端输入。
根据集成运算放大器工作在线性区的两点重要依据可以得到式(2)。
电子技术基础--第七章--集成运算放大器的线性应用和非线性应用
(五)反相积分运算电路
duC i 2 C dt
uC 0 uO
duo i2 C dt
u I 0 R1i1
i1 i2 0
du uI (C o ) 0 R1 dt
+VCC vI
(1)过零比较器
+ -
A -VEE
vO
可以认为
vI >0 时, vOmax = VOH= +VCC vI <0 时, vOmax = VOL=-VEE
(同相过零比较器)
vI =0 称为门限电压或阈值电压Vth
+VCC vI + A -VEE vO
输入为正负对称的正弦波 时,输出为方波。
2. 加法电路
实例1
vS2 vS1
i2 R2 i1
R1
if
iI
N P – +
Rf vO
根据虚短、虚断和N点的 KCL得:
vN vP 0
vS1 - v N vS2 - v N v N - v O R1 R2 Rf Rf Rf - vO vS1 vS 2 若 R1 R2 Rf 则有 - vO vS1 vS 2 R1 R2 (加法运算) 输出再接一级反相电路 可得 vO vS1 vS 2
(二)同相双门限电压比较器
VP Vi
R2 R1 VO 0 R1 R2 R1 R2
Vi R2 R1VO 0
R1 2 Vi VO VO R2 10
上限阈值电压: th 2 R1 VO 2 (6) 1.2V V
电工电子实验报告实验46运算放大器的线性应用
电工电子实验报告实验46运算放大器的线性应用
实验目的:
1.了解运算放大器的基本原理和特性;
2.了解运算放大器在线性应用中的应用;
3.掌握运算放大器的性能参数的测试方法。
实验仪器和材料:
1.运算放大器集成电路;
2.函数发生器;
3.直流电源供电电路;
4.信号发生器;
5.锁相放大器;
6.示波器。
实验原理:
运算放大器是一种特殊的放大器,它的主要特点是输入电阻极大,输
出电阻极小,倍数稳定。
运算放大器一般由差动放大器、输入级、中间级、输出级和负反馈电路组成。
实验步骤:
1.将运算放大器集成电路插入插座中,接入电源电压;
2.使用函数发生器产生一个频率为1kHz的正弦信号,调整振幅为1V;
3.将信号源连接到运算放大器集成电路的非反相输入端,将运算放大器集成电路的输出端连接到示波器的通道1;
4.调整示波器的刻度,使正弦信号波形在示波器屏幕上显示完整;
5.调整函数发生器的频率,并观察示波器屏幕上信号波形的变化;
6.测量运算放大器的输入电阻、输出电阻。
实验结果:
通过实验可以观察到随着函数发生器频率的变化,示波器屏幕上信号波形的变化情况。
当频率较低时,波形显示完整;当频率逐渐增加时,波形开始变形,幅度逐渐减小。
实验总结:
通过本次实验,我们深入了解了运算放大器的基本原理和特性,学会了运算放大器在线性应用中的应用。
同时,我们还掌握了运算放大器的性能参数的测试方法,如输入电阻、输出电阻的测量方法。
运算放大器在电子电路中具有广泛的应用,对于电子工程专业的学生来说,掌握运算放大器的使用非常重要。
集成运算放大器的线性应用实验
集成运算放大器的线性应用实验佘新平编写一、 实验目的1.了解集成运放的使用方法;2.熟悉集成运放的双电源和单电源供电方法;3.掌握集成运放构成各种运算电路的原理和测试方法。
二、 实验仪器及器件 1.双踪示波器; 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、瓷片电容0.01uF2个、电阻10k 10个、20k 5个、30k 2个、50k 2个、100k 2个、5.1k 1个、3.3k 1个、680k 1个,10k 电位器3个。
三、 预习要求1.熟悉集成电路芯片uA741的引脚图及功能; 2.掌握集成运放的工作特点;3.掌握构各种运算电路的形式及工作原理。
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如图1所示。
图1 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。
调零V - V + -V cc调零 +V cc NC V O(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V id max 和最大共模输入电压V ic max。
运放的线性运用
运算放大器的线性应用
4、集成运算放大器调零功能 由于输入失调的存在,运放在 输入为零时,输出并不为零。由 于本次实验采用带调零端子的 741芯片做实验,所以可采用右 741 图所示的调零电路进行调零。 方法:对照741 741管脚图, 741 , 完成Uo=3Ui的运算实验电路的 =3 连接后,使Ui接地,用万用 表直流200mV挡监测输出是否 为零,如不为零,则调节 10kΩ电位器使得输出为零。
若取R1=R2、 R3=Rf
Rf R1
(ui 2 − ui1 )
运算放大器的线性应用
7、实验方案
如图所示,使用两个741,并合适选取 参数可实现 Uo = 2Ui1 − 5Ui 2 + 3Ui 3
运算放大器的线性应用
8、注意事项 (1)注意凡是使用运放,必须先检查运放好坏。 (2)做调零时,必须用插在箱内插座上的uA741 A741芯片, 保证调零端子的接入。 (3)注意±12V电源接入运放uA741的4、7脚时不要接反, ±12V A741 4 否则会烧坏运算放大器。 (4)无须调零时,可利用焊在箱内部的741 741芯片(标有A1 A2) A1、A2) 741 A1 来完成运放实验。但须注意,实验室的A1、A2 A1、 A1 A2芯片所需电源已 与箱内±12V ±12V电 源连接,只需打开模拟实验箱上的总电源开关 及箱上±12V A1、 ±12V电源开关,就相当于A1、A2 A1 A2芯片供电电源已连上
Uo=3Ui 调零电路
运算放大器的线性应用
5、比例运算电路 ①反向比例运算: 实现运算uo=-kui 平衡电阻R’=R1//RF ②同向比例运算: 同向比例运算: 实现运算uo=+kui 平衡电阻R’=R1//RF
+ ui + ui R’ Rf R1 R1 Rf
运放线性
三、实验任务
• 1、根据模拟电路实验想上的元器件,设计一 个实现UO=3Ui的运算电路,并要求:
• (1)采用带“调零”功能的运算放大器,并 对该电路进行调零,说明方法。
• (2)求出电路的传输特性曲线。 • 2、根据模拟电路实验箱上的元器件,设计一
个实现UO=2Ui1-5Ui2的运算电路。
模拟电子技术实验
实验2.4 运算放大器的线性应用1
第1页/共10页
一、实验目的
• 1、深入理解集成运算放大器工作于线性区的 条件与特点。
• 2、掌握集成运算放大器调零功能。 • 3、掌握用集成运算放大器设计实现比例、加
减运算电路的基本方法。
第2页/共10页
二、实验仪器及元器件
• 1、模拟实验箱 • 2、万用表 • 3、运放、电阻、电位器、电容
第4页/共10页
五、实验内容及步骤
• 1、实现UO=3Ui的运算电路:
• (1)简述原理: • 对于理想化了的运放,当它工作于线性状态下
时具有两个十分突出的特点。其一是“虚断”, 即I+=I-=0;其二是“虚短”,即U+=U-(在反 相输入同相接地电路中因U+=0,故“虚短”又 可引伸为“虚地”)。不管电路结构形式如何 复杂,均可根据这两个特点推导出输出与输入 之间的函数关系。
必要的数据记录,注意所有的测试点需在线性 范围内。
注:Ui1 、Ui2电源由实验箱上的直流信号源提供。
第8页/共10页
六:实验注意事项
• 1、304模拟实验室只需打开模拟实验箱内的总电源开关 及箱内自带±12V电源开关,相当于运算放大器电源已 连上;而303模拟实验室不仅要打开模拟实验箱内的总电
源开关及箱内自带±12V电源开关,而且还需将+12V电 源端和-12V电源端通过导线直接连接到模拟实验箱内的 集成运算放大器±12V电源端,连接时特别要注意±12V 电源线不要接反,否则运算放大器将要烧坏。
集成运算放大器及应用—集成运放的线性应用(电子技术课件)
图3.2.6 减法运算电路
根据叠加原理,先求ui1单独作用时的输
出电压uo1为:
uo1
Rf R1
ui1
再求出ui2单独作用时的输出uo2压为:
(1
Rf R1
)( R3 R2
R3
)ui 2
图3.2.6 减法运算电路
若 R1 R2 , R f R3 代入
二、集成运放的线性应用
集成运放可以应用在各种运算电路上,以输入电压作为自变量,输 出电压按一定的数学规律变化,反映出某种运算的结果。
常见的运算电路有比例、加减、积分、微分等,利用这些运算电路 实现同相放大、反相放大、差分放大以及信号的变换。
注意:集成运放作运算电路时必须工作在线性区。
1.反相比例运算电路
到了微分运算电路,如图3.2.9所示。
图3.2.9 微分运算电路
图3.2.9 微分运算电路
根据“虚短”和“虚断”的概念, u u 0 ,
为“虚地”,因而:
ic
iR
C
dui dt
输出电压为:uo iR R
R C dui dt
RC = — 时间常数
表明输出电压与输入电压的微分成正比,而 duI 也 dt
集成运放的线性应用(二)
3.2.2 集成运放的线性应用(二)
一、反相加法运算电路 在反相比例运放电路的基础上, 增加1个或者多个输入支路就
可构成反相加法运算电路。下面以二个输入信号同时作用于集成运 放的反相输入端为例,介绍反相加法运算电路。
图3.2.5 反相加法运算电路
由叠加原理可知,当ui1单独作用时:
uid
–UOM
图3.1.6 电压传输特性
集成运算放大器的线性应用
同相比例运算电路如下图所示。
它就是项目三中所述的同相放大组 态。输入信号 ui 通过电阻 R2 加到集成运 算放大器的同相输入端,而输出信号通 过反馈电阻 RF 回送到反相输入端,构成 深度电压串联负反馈,反相端则通过电 阻 R1 接地。 R2 同样是直流平衡电阻,应 满足 R2 R1 // RF。
同相比例运算电路
根据运算放大器输入端“虚断”可得 iN ≈ 0 ,故有 i1 ≈ iF ,因此由可得
0 uN ≈ uN uo
R1
RF
由于 uN ≈uP ≈ui ,所以可求得输出电压 uo 与输入电压 ui 的关系为
uo
1
RF R1
uP
1
RF R1
ui
可见
u
与
o
ui
同相成比例,故称为同相比例运算电路,其比例系数为
将式进行变换,得
uo
(1
RF R1
)uP
(1
RF R1
)(
R2
//
R3
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ)(
ui1 R2
ui2 ) R3
(4-1)
uo
R1 RF R1RF
RF (R2
//
故可求得输出电压为
uo ≈ uN ui2 RF R1 R2
uo
RF
(
ui1 R1
ui2 R2
)
可见,此电路实现了反相加法运算。若 RF R1 R2 ,则 uo (ui1 ui2 ) 。 由此可见,这种电路在调节一路输入端电阻时,不影响其他路信号产生的输
出值,因而调节方便,使用得比较多。
如下图所示为同相输入求和运算电路,它是利用同相比例运算电路实现的。 图中,输入信号 、 ui1 ui2 均加至运算放大器同相输入端。为使直流电阻平衡,要 求 R2 // R3 R1 // RF 。
集成运算放大器的线性应用
一、理想集成运放的条件
开环差模放大倍数: AUO= 输入电阻:Ri=∞
输出电阻:Ro=0
二、理想集成运放的分析依据
线性区:虚短(u+=u-) 虚断(i+=i-=0) 非线性区: U+> U-时,Uo=UOPP U+< U-时,Uo= -UOPP 电路中有负反馈!
虚短不存在
I I 0
Rif = R1不高 低
uO 与 uI 同相,放大倍数可大于或 等于 1
Rif = (1 + Aod) Rid 高 低
uO RF Auf 1 uI RI
实现反相比例运算;电压并联负 反馈; “虚地”
实现同相比例运算;电压串联负反 馈; “虚短”但不“虚地”
2
集成运算放大器的线性应用
1. 反相加法电路 2. 同相加法电路
Rf
R
ui1 ui 2
R1 R2
uo
uI 1 uI 2 uI 3 uO Rf ( ) R1 R 2 R3
R2 Rf uo (1 )ui1 R1 R2 R R1 Rf (1 )ui2 R1 R2 R
3
集成运算放大器的线性应用
3. 减法电路
Rf
ui 2 ui1
R2
R
R1
uo
Rf Rf R uo (1 )ui1 ui 2 R2 R R1 R1
4
虚断
1
电路开环工作或引入正反馈!
集成运算放大器的线性应用
两种比例运算电路之比较
反相输入 电 路 组 成
R1
同相输入
Rf
uo
ui R2
实验集成运算放大器线性应用(1)
实验集成运算放大器线性应用(1)实验集成运算放大器(OP AMP)是电路设计中常用的基本元件。
在线性应用中,OP AMP可以用来构建各种信号处理电路,如放大、滤波、比较等。
本文将探讨OP AMP在线性应用中的常见用法及其实验方法。
一、非反馈放大器非反馈放大器是OP AMP最基本的应用之一。
通过将反馈电阻接地,输入电压作为差分放大器的一个输入,输出电压在理想情况下是等于放大倍数(增益)乘以输入电压的,即Vo = Av × Vi,其中Av为增益,Vi为输入电压。
在实验中,可通过将输入信号加到放大器的非反相输入端,再通过示波器观察输出信号大小变化,确定增益大小。
二、反相放大器反相放大器是一种常用的放大电路,可将输入信号反相放大输出。
该电路将反馈电阻连接到反相输入端,输入信号作为非反相输入端。
输出信号的大小为输入信号大小的负值与反馈电阻值之比,即 Vo = -(Rf/Rin) × Vi,其中Rf为反馈电路的电阻,Rin为输入电路的电阻。
在实验中,可依据电路电压计算公式计算增益大小,再将输入信号加到非反相输入端,通过示波器观察输出信号的大小变化,验证理论计算结果。
三、比较器OP AMP还可用来构成比较器电路,将输入信号与参考电压进行比较,输出高低电平。
在一个比较器电路中,将参考电压作为差分放大器的一个输入端,而输入电压接另一个输入端。
在理想情况下,当输入电压高于参考电压时,输出电压会变为高电平;当输入电压低于参考电压时,输出电压变为低电平。
在实验中,可选择不同的参考电压观察输出电平变化,验证比较器的作用。
四、滤波器滤波器是一种将特定频率的信号通过而将其他频率的信号滤除的电路。
低通滤波器将低于某个截止频率的信号通过,而将高于该频率的信号滤除;而高通滤波器则将高于某个截止频率的信号通过,而将低于该频率的信号滤除。
在实验中,可通过将适当的电容和电阻接入OP AMP反馈环路中,构建低通或高通滤波器电路,并通过示波器观察输入信号的变化,验证滤波器的有效性。
7章集成电路运算放大器的线性运用
法 1:利用叠加定理
uI2 =
0
uI1
使:uO
1
Rf R1
uI1
uI1 = 0 uI2 使:uO2(1 RR1f )u
法 2:利用虚短、虚断
uRu1O RR 1f Ru1I1RR ff
uO2(1R R1 f )R1R fRf uI2
一般 R1 = R1; Rf = Rf
对共模信号: uO1 = uO2
则 uO = 0
对差模信号: R1 中点为交流地
模 拟电子技术
uO1(1RR12/2)uI1, uO2(1RR12/2)uI2,
uO
R4 R3
(uo2uo1)
R R4 3(12R R 12)u (I1uI2)
AuuI1 u ouI2R R4 3(12R R 12)
u
uI2Rf R1 Rf
u
uO = uO1 + uO2 = Rf / R1( uI2 uI1 )
uo = Rf /R1( uI2 uI1 ) 减法运算实际是差分电路
模 拟电子技术
模 拟电子技术
7.2.3 反相输入运算电路的组成规律
iI f1 ui
iF f2uo
模 拟电子技术
第 7章
集成运算组成的运算电路
7.1 一般问题 7.2 基本运算电路 7.3 对数和指数运算电路 7.4 集成模拟乘法器
小结
模 拟电子技术
7.1一般问题 1. 运放的电压传输特性:
运算放大器的两个工作区域(状态)
设:电源电压±VCC=±10V。 运放的AVO=104
│Ui│≤1mV时,运放处于线性区。
1
uoR1Cf uIdtuC(0)
7章集成电路运算放大器的线性运用
同相输入 uo1 uo2
同相输入
差分输入
对共模信号: uO1 = uO2
则 uO = 0
对差模信号: R1 中点为交流地
模 拟电子技术
uO1
(1
R2 R1 /
2
)uI1
,
uO2
(1
R2 R1 /
2
)uI
2
,
uO
R4 R3
(uo2
uo1 )
R4 R3
(1
2 R2 R1
)( uI1
uo
f
1 2
ui R
模 拟电子技术
7.2.4 微分与积分运算 一、微分运算
R2 = Rf 微分电路输出电压:
虚地
i1 iF
虚断
i1
C1
duI dt
uO
uI
iF
Rf
Rf C1
duI dt
RfC1 = — 时间常数 O uO
t
O
t
模 拟电子技术
二、积分运算
模 拟电子技术
模 拟电子技术
二、减法运算
法 1:利用叠加定理
uI2 =
0
uI1 使:uO1
Rf R1
uI1
uI1 =
0
uI2 使:uO2
(1
Rf R1
)u
法 2:利用虚短、虚断
u
uO R1 R1 Rf
uI1 Rf R1 Rf
uO2
(1
Rf R1
)
Rf R1 Rf
运放的线性应用实验原理
运放的线性应用实验原理概述本文档介绍了运放(Operational Amplifier,简称OP-AMP)的线性应用实验原理。
运放是一种非常常见的电子元件,常用于模拟电路和信号处理电路中。
本文将从基本概念入手,介绍运放的工作原理,并以实验为例,阐述运放的线性应用原理。
运放基本概念运放是一种差分放大器,具有高增益和高输入阻抗的特点。
它由多个晶体管和电阻元件构成,通常具有两个输入端(非反相输入端和反相输入端)、一个输出端以及两个电源端(正电源和负电源)。
运放的基本原理运放的工作原理基于反馈机制。
当运放输入端的差异电压趋近于0时,运放将输出一个电压,使得反馈电路输出的电压与输入信号相等。
运放具有以下几个基本参数:1.增益(Gain):运放的输入信号与输出信号之间的比值。
增益可以是负值、正值、大于1或小于1的小数。
2.输入电阻(Input Impedance):运放输入端对外电路的阻抗。
3.输出电阻(Output Impedance):运放输出端对外电路的阻抗。
4.带宽(Bandwidth):运放能处理的信号频率范围。
5.共模抑制比(Common-Mode Rejection Ratio,CMRR):运放抑制共模信号的能力。
运放的线性应用运放具有很多线性应用,如放大器、滤波器、积分器、微分器等。
下面以放大器为例,介绍运放的线性应用原理。
放大器的基本原理放大器是运放最常见的应用之一。
它根据输入信号的大小,将其放大到一个更大的幅度,以便对信号进行进一步处理或放大。
放大器可以分为单端输入放大器和差分输入放大器。
单端输入放大器使用单个输入端,而差分输入放大器使用两个输入端。
单端放大器电路单端放大器通常由运放、若干个电阻和一个输入信号源组成。
输入信号通过电阻接入运放的非反相输入端,并通过运放的反相输入端与输出串联的电阻相连。
以下是一个常见的单端放大器电路示意图:•运放电源连接方式•输入端的电阻连接方式•输出端的电阻连接方式1. 运放电源连接方式:- 正电源连接到运放的正电源端- 负电源连接到运放的负电源端- 电源连接方式要根据实际电路要求确定2. 输入端的电阻连接方式:- 输入信号源接入非反相输入端的电阻- 与输入信号相位相同的电阻接入反相输入端3. 输出端的电阻连接方式:- 输出端接一个负载,如电阻或电容- 电阻值根据实际电路要求确定差分放大器电路差分放大器是一种常见的放大器电路,可以将两个输入信号进行放大。
- 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、"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、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)。
小组成员:王乐、吴鼎、王铭烽、 沈益跑、崔子兴、刘振业、李建业
实验任务
1.判断运放好坏
2.根据模拟电路实验箱上的741运算放大器,
设计一个能实现Uo=3Ui的运算电路,用表格的 形式验证Uo=3Ui的运算电路,画出电路的传
输特性曲线
3.设计一个能实现Uo=2Ui1-5Ui2+3Ui3的运算电
实验任务
1.判断运放好坏
2.根据模拟电路实验箱上的741运算放大器,
设计一个能实现Uo=3Ui的运算电路,用表格的 形式验证Uo=3Ui的运算电路,画出电路的传
输特性曲线
3.设计一个能实现Uo=2Ui1-5Ui2+3Ui3的运算电
路,要求用表格的形式进行验证。
4.对Uo=-3Ui电路进行调零,写出“调零”
路,要求用表格的形式进行验证。
4.对Uo=-3Ui电路进行调零,写出“调零”
步骤
任务1——判断运放好坏
'
连接后,切换输入端开关,最终输出得到如图 所示的特性曲线即可,峰值(Uom)由所接的电 源决定,如图所示电源Uom大致为10—11V左右
任务2——实现UO=3UI
Uo
( 1
Rf ) Ui R1
步骤
任务4——实现UO=-3UI,调零
实调现零U电o=路-3Ui:
Uo
-
Rf R1
Ui
要 求 Uo 3 Ui
Rf 3 R1
又 R1/ / Rf R2
取 Rf 12kΩ
得 R1 4kΩ , R2 3kΩ
要 求 Uo 3 Ui
Rf 2 R1
又 R1/ / Rf R2
取 Rf 6 kΩ
得 R1 3 kΩ , R2 2 kΩ
实验任务
1.判断运放好坏
2.根据模拟电路实验箱上的741运算放大器,
设计一个能实现Uo=3Ui的运算电路,用表格的 形式验证Uo=3Ui的运算电路,画出电路的传
R3
R1/ / R R1//R
Ui 3)
又 Uo 2 Ui1 5 Ui2 3 Ui3
5
Rf R2
方2 案 (一1 :RR单2f ) R个1 R运3/R/放3/R/实R 现
3
(1
Rf ) R1//R R2 R3 R1//R
化简得:
Rf 5 R2,
R1 2 R3/ / R R3 R1//R
取 Rf2 R中
1,一级放大Uo1和Uo3取反
Rf1 2 R1
Rf2 5 R2
Rf1 3 R3
取 Rf1 30kΩ,Rf2 20kΩ 得 : R1 15kΩ ,R2 4kΩ , R3 10kΩ 抑 制 零 点 漂 移:R1//R3//Rf1 R R 5kΩ 同 理 R2//Rf2//R中 R' R' 3kΩ
方案二:双运放实现
又 注 意 : R1//R3//R Rf//R2
最 终 取 Rf 6kΩ ,R 6kΩ
得 : R1 3kΩ ,R2 1.2kΩ ,R3 2kΩ
Uo
方案RR二f22 :Ui2双运RRf放中2(实RR现f31 Ui3
Rf 1 R1
Ui
1)
同 理 : U o 2 Ui1 5 Ui2 3 Ui3
输特性曲线
3.设计一个能实现Uo=2Ui1-5Ui2+3Ui3的运算电
路,要求用表格的形式进行验证。
4.对Uo=-3Ui电路进行调零,写出“调零”
பைடு நூலகம்步骤
任务3——实现U =2U 1-5U 2+3U 3 O I I I UO
Rf R2
Ui 2
(1
Rf )( R2 R1
R3/ / R R3//R
Ui 1