实验七集成运放实验 (1)

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集成运算放大器实验报告

集成运算放大器实验报告

集成运算放大器实验报告集成运算放大器实验报告引言集成运算放大器(Integrated Operational Amplifier)是一种常见的电子器件,广泛应用于各个领域,如通信、医疗、工业控制等。

本实验旨在通过实际操作和测量,了解集成运算放大器的基本原理和特性,并探讨其在电路设计中的应用。

一、实验目的本实验的主要目的如下:1. 理解集成运算放大器的基本原理和特性;2. 掌握集成运算放大器的基本参数测量方法;3. 探索集成运算放大器在电路设计中的应用。

二、实验仪器与器件1. 实验仪器:示波器、函数发生器、直流电源、万用表等;2. 实验器件:集成运算放大器、电阻、电容等。

三、实验步骤1. 搭建基本的集成运算放大器电路,并连接相应的仪器;2. 调节函数发生器,输入不同的信号波形,观察输出信号的变化;3. 测量并记录集成运算放大器的增益、输入阻抗、输出阻抗等参数;4. 尝试改变电路中的电阻和电容数值,观察输出信号的变化;5. 根据实验结果,分析集成运算放大器的应用场景和电路设计方法。

四、实验结果与分析1. 在实验中,我们观察到集成运算放大器具有很高的增益,可以将输入信号放大到几十倍甚至几百倍的程度。

这使得它在信号放大和放大器设计中发挥着重要的作用。

2. 通过测量,我们还发现集成运算放大器具有很高的输入阻抗和很低的输出阻抗。

这使得它可以有效地隔离输入和输出电路,提高信号传输的质量。

3. 在实验中,我们改变了电路中的电阻和电容数值,观察到输出信号的变化。

这进一步验证了集成运算放大器的灵活性和可调性,可以根据实际需求进行电路设计和调整。

五、实验总结通过本次实验,我们深入了解了集成运算放大器的基本原理和特性,并掌握了相关的测量方法。

我们还通过实际操作,探索了集成运算放大器在电路设计中的应用。

实验结果表明,集成运算放大器在信号放大、隔离和调节方面具有重要作用,可以在各个领域中发挥重要的作用。

六、参考文献[1] 张三, 李四. 集成运算放大器原理与应用[M]. 北京:电子工业出版社,2018.[2] 王五, 赵六. 集成运算放大器电路设计与实验[M]. 上海:上海科学技术出版社,2019.以上即为本次集成运算放大器实验报告的全部内容。

集成运算放大器的应用实验报告

集成运算放大器的应用实验报告

一、实验目的1. 了解集成运算放大器的基本特性和工作原理。

2. 掌握集成运算放大器的基本应用电路的设计与调试方法。

3. 熟悉集成运算放大器在实际电路中的应用,提高电子电路设计能力。

二、实验原理集成运算放大器(Op-Amp)是一种高增益、低输入阻抗、高输入电阻、低输出阻抗的直接耦合放大器。

它广泛应用于各种模拟信号处理和产生电路中。

本实验主要研究集成运算放大器的基本应用电路,包括反相比例放大电路、同相比例放大电路、加法运算电路、减法运算电路等。

三、实验仪器与设备1. 集成运算放大器:TL0822. 直流稳压电源:±15V3. 数字万用表4. 示波器5. 面包板6. 连接线7. 电阻、电容等元件四、实验内容1. 反相比例放大电路(1)电路连接:将集成运算放大器TL082的输入端分别连接到输入电阻R1和地,输出端连接到负载电阻R2,反馈电阻Rf与R1并联后连接到反相输入端。

(2)电路调试:将输入电压信号输入到电路中,使用示波器观察输出电压波形,调整R1和Rf的值,使输出电压与输入电压成反相关系。

(3)实验结果:当R1和Rf的值分别为1kΩ和10kΩ时,输出电压与输入电压成反相关系,放大倍数为-10。

2. 同相比例放大电路(1)电路连接:将集成运算放大器TL082的同相输入端连接到输入电阻R1,反相输入端连接到地,输出端连接到负载电阻R2,反馈电阻Rf与R1并联后连接到同相输入端。

(2)电路调试:将输入电压信号输入到电路中,使用示波器观察输出电压波形,调整R1和Rf的值,使输出电压与输入电压成正比关系。

(3)实验结果:当R1和Rf的值分别为1kΩ和10kΩ时,输出电压与输入电压成正比关系,放大倍数为10。

3. 加法运算电路(1)电路连接:将集成运算放大器TL082的反相输入端连接到地,同相输入端连接到两个输入电阻R1和R2,输出端连接到负载电阻R3,反馈电阻Rf与R1、R2并联后连接到同相输入端。

集成运算放大器的基本应用实验报告

集成运算放大器的基本应用实验报告

集成运算放大器的基本应用实验报告集成运算放大器的基本应用实验报告引言:集成运算放大器(Operational Amplifier,简称Op-Amp)是一种广泛应用于电子电路中的重要器件。

它具有高增益、低失调、宽带宽等特点,可以实现信号放大、滤波、积分、微分等功能。

在本次实验中,我们将通过几个基本应用实验,探索集成运算放大器的工作原理和应用场景。

实验一:非反相放大器非反相放大器是Op-Amp最常见的应用之一。

它通过将输入信号与放大倍数相乘,输出一个放大后的信号。

我们在实验中使用了一个标准的非反相放大器电路,将一个正弦波信号作为输入,观察输出信号的变化。

实验结果显示,输出信号的幅度和输入信号的幅度相比,增大了放大倍数倍。

而相位方面,输出信号与输入信号的相位保持一致。

这说明非反相放大器能够有效放大输入信号,并且不改变其相位。

实验二:反相放大器反相放大器是Op-Amp另一种常见的应用。

它与非反相放大器相比,输入信号与放大倍数相乘后取反,输出一个反向的放大信号。

我们在实验中使用了一个反相放大器电路,将一个正弦波信号作为输入,观察输出信号的变化。

实验结果显示,输出信号的幅度与输入信号的幅度相比,同样增大了放大倍数倍。

但是相位方面,输出信号与输入信号相差180度。

这说明反相放大器能够有效放大输入信号,并且改变其相位。

实验三:积分器积分器是Op-Amp的另一个重要应用。

它可以将输入信号进行积分运算,输出一个积分后的信号。

我们在实验中使用了一个积分器电路,将一个方波信号作为输入,观察输出信号的变化。

实验结果显示,输出信号呈现一个斜率逐渐增大的曲线,表明输入信号得到了积分。

这说明积分器能够有效对输入信号进行积分运算,输出一个积分后的信号。

实验四:微分器微分器是Op-Amp的又一个重要应用。

它可以将输入信号进行微分运算,输出一个微分后的信号。

我们在实验中使用了一个微分器电路,将一个正弦波信号作为输入,观察输出信号的变化。

集成运放实验报告

集成运放实验报告

集成运放实验报告集成运放实验报告引言:集成运放(Integrated Operational Amplifier)是一种重要的电子元件,广泛应用于各种电路中。

本实验旨在通过实际操作和测量,深入了解集成运放的基本原理、特性以及应用。

一、实验目的本实验的主要目的是:1. 了解集成运放的基本原理和特性;2. 学会使用集成运放进行信号放大和滤波;3. 掌握集成运放在各种电路中的应用。

二、实验器材1. 集成运放实验箱;2. 直流电源;3. 函数信号发生器;4. 示波器;5. 电阻、电容等元器件。

三、实验步骤与结果1. 实验一:集成运放的基本特性测量将集成运放与直流电源连接,通过示波器观察输出波形,并测量输入阻抗、输出阻抗、增益等参数。

实验结果显示,集成运放具有高输入阻抗、低输出阻抗和大增益的特点。

2. 实验二:非反相放大电路的设计与测量根据给定的电路图,搭建非反相放大电路,通过函数信号发生器输入信号,测量输出波形和增益。

实验结果表明,非反相放大电路能够将输入信号放大,并保持波形不变。

3. 实验三:反相放大电路的设计与测量按照电路图要求,搭建反相放大电路,通过函数信号发生器输入信号,测量输出波形和增益。

实验结果显示,反相放大电路能够将输入信号反向放大,并且增益与电阻值相关。

4. 实验四:低通滤波电路的设计与测量根据给定的电路图,搭建低通滤波电路,通过函数信号发生器输入不同频率的信号,测量输出波形和截止频率。

实验结果表明,低通滤波电路能够滤除高频信号,只保留低频信号。

5. 实验五:带通滤波电路的设计与测量按照电路图要求,搭建带通滤波电路,通过函数信号发生器输入不同频率的信号,测量输出波形和通频带。

实验结果显示,带通滤波电路只能通过特定频率范围内的信号,滤除其他频率的信号。

四、实验总结通过本次实验,我们深入了解了集成运放的基本原理和特性,并学会了使用集成运放进行信号放大和滤波。

实验结果表明,集成运放在电子电路中具有重要的应用价值。

集成运算放大器应用实验报告

集成运算放大器应用实验报告

集成运算放大器应用实验报告集成运算放大器应用实验报告引言:集成运算放大器(Operational Amplifier,简称Op-Amp)是一种非常常见的电子元件,广泛应用于电路设计和实验中。

本实验旨在通过实际应用,深入了解集成运算放大器的特性和使用方法,并通过实验结果验证理论知识的正确性。

实验目的:1. 了解集成运算放大器的基本结构和工作原理;2. 掌握集成运算放大器的常见应用电路;3. 通过实验验证理论知识的正确性。

实验仪器和材料:1. 集成运算放大器(例如LM741);2. 电阻、电容等基本电子元件;3. 示波器、信号发生器等实验仪器。

实验步骤:1. 集成运算放大器的基本特性实验首先,将集成运算放大器与电源相连接,并通过示波器观察输出波形。

调节输入信号的幅值和频率,观察输出波形的变化。

记录实验结果,并与理论知识进行对比分析。

2. 集成运算放大器的反相放大电路实验搭建反相放大电路,输入一个正弦波信号,通过示波器观察输出波形。

调节输入信号的幅值和频率,观察输出波形的变化。

记录实验结果,并与理论计算值进行对比。

3. 集成运算放大器的非反相放大电路实验搭建非反相放大电路,输入一个正弦波信号,通过示波器观察输出波形。

调节输入信号的幅值和频率,观察输出波形的变化。

记录实验结果,并与理论计算值进行对比。

4. 集成运算放大器的积分电路实验搭建积分电路,输入一个方波信号,通过示波器观察输出波形。

调节输入信号的幅值和频率,观察输出波形的变化。

记录实验结果,并与理论计算值进行对比。

实验结果与分析:1. 集成运算放大器的基本特性实验结果根据实验结果观察到,集成运算放大器具有高增益、低失调电压和低输入阻抗等特点。

随着输入信号幅值的增加,输出信号也随之增大,且输出信号与输入信号具有线性关系。

2. 集成运算放大器的反相放大电路实验结果通过实验观察到,反相放大电路可以将输入信号的幅值放大,并且输出信号与输入信号相位相反。

实验结果与理论计算值基本一致,验证了理论知识的正确性。

实验七集成运算放大器指标测试

实验七集成运算放大器指标测试

实验七集成运算放大器指标测试一、实验目的1、掌握运算放大器主要指标的测试方法。

2、通过对运算放大器μA741指标的测试,了解集成运算放大器组件的主要参数的定义和表示方法。

二、实验原理集成运算放大器是一种线性集成电路,和其它半导体器件一样,它是用一些性能指标来衡量其质量的优劣。

为了正确使用集成运放,就必须了解它的主要参数指标。

集成运放组件的各项指标通常是由专用仪器进行测试的,这里介绍的是一种简易测试方法。

本实验采用的集成运放型号为μA741(或F007),引脚排列如图7-1所示,它是八脚双列直插式组件,②脚和③脚为反相和同相输入端,⑥脚为输出端,⑦脚和④脚为正、负电源端,①脚和⑤脚为失调调零端,①⑤脚之间可接入一只几十KΩ的电位器并将滑动触头接到负电源端。

⑧脚为空脚。

1、μA741主要指标测试图7-1 μA741管脚图图7-2 U0S、I0S测试电路1)输入失调电压U 0S理想运放组件,当输入信号为零时,其输出也为零。

但是即使是最优质的集成组件,由于运放内部差动输入级参数的不完全对称,输出电压往往不为零。

这种零输入时输出不为零的现象称为集成运放的失调。

输入失调电压U 0S 是指输入信号为零时,输出端出现的电压折算到同相输入端的数值。

失调电压测试电路如图7-2所示。

闭合开关K 1及K 2,使电阻R B 短接,测量此时的输出电压U 01 即为输出失调电压,则输入失调电压O1F11OS U R R R U +=实际测出的U 01可能为正,也可能为负,一般在1~5mV ,对于高质量的运放U 0S 在1mV 以下。

测试中应注意:a 、将运放调零端开路。

b 、要求电阻R 1和R 2,R 3和R F 的参数严格对称。

2)输入失调电流I 0S输入失调电流I 0S 是指当输入信号为零时,运放的两个输入端的基极偏置电流之差,B2B1OS I I I -=输入失调电流的大小反映了运放内部差动输入级两个晶体管β的失配度,由于I B1 ,I B2 本身的数值已很小(微安级),因此它们的差值通常不是直接测量的,测试电路如图7-2所示,测试分两步进行a 、 闭合开关K 1及K 2,在低输入电阻下,测出输出电压U 01 , 如前所述,这是由输入失调电压U 0S 所引起的输出电压。

实验7集成运算放大器及应用

实验7集成运算放大器及应用

它通常由差分输入级、中间放大级、输出级以及偏置电路等 部分组成,广泛应用于信号放大、运算、滤波、测量等领域 。
பைடு நூலகம்
集成运算放大器的基本结构
差分输入级
中间放大级
由两个对称的晶体管组 成,能够抑制共模信号,
放大差分信号。
对差分输入信号进行进 一步放大,增加增益。
输出级
提供足够的输出电流, 驱动负载,并实现电压
数据记录与处理
表格1:输入信号参数记录表
| 序号 | 信号幅度(V) | 信 号频率(Hz) |
| --- | --- | --- |
数据记录与处理
| 1 | ... | ... | | 2 | ... | ... |
| ... | ... | ... |
数据记录与处理
表格2:输出信号参数记录表 | 序号 | 输出幅度(V) | 相位偏移(度) | | --- | --- | --- |
放大。
偏置电路
为各级提供合适的静态 工作点。
集成运算放大器的特点与分类
高增益
集成运放的增益一般都在80dB以上, 能够实现高精度的信号放大。
02
高输入阻抗
集成运放的输入阻抗极高,可以等效 为无穷大,减小了信号源的负担。
01
03
低噪声
集成运放的内部噪声较低,对信号的 干扰较小。
分类
根据用途和性能指标,集成运放可以 分为通用型、高精度型、高速型、低 功耗型等多种类型。
05
04
良好的线性度
集成运放在一定范围内具有良好的线 性度,可以实现模拟运算功能。
02 集成运算放大器的工作原 理
差分输入和输出电压
差分输入电压
集成运算放大器采用差分输入电压,即将两个输入信号的差值作为放大器的输 入信号,这样可以有效地抑制共模干扰,提高放大器的抗干扰能力。

集成运放实验报告

集成运放实验报告

集成运放实验报告
一、实验内容
本次实验有两个目的:
1、学习集成运放器(Integrated Operational Amplifier)原理及其基本特性。

2、实现4级级联放大器,实验者要求将放大后的信号接到音箱上,在视觉上调节输入信号的大小,而无需任何外部仪器及辅助电路的情况下实现对输出信号的控制。

二、实验准备
实验前先查阅及准备一些基础理论,以利于理解操作过程中的变化,将电路图画出,清楚的理解其行为,熟悉试验电路并熟悉每个元件的性质,在此基础上检查实验准备是否齐全。

三、实验步骤
(1)先了解集成运放器原理,清楚其位移放大电路,了解集成运放器的基本特性,它可以实现大范围放大信号。

(2)根据目标功能,搭建实验电路,采取四级级联放大,运用集成运放器达到放大信号的目的,然后将输出信号接到音箱上,利用变阻器调节放大器的输入信号等级。

(3)最后,连接对应的电源线,查看设备运行是否正常,检查线路有无漏电,有无错接的线路,,如果没有可以放心使用。

四、实验结果
本次实验中,级联放大器把电路中的输入信号放大到输出信号,可以大幅度调节输出信号的等级,而无需任何外部仪器及辅助电路,测试结果证明级联放大器确实达到了预期的电路效果,实现了输出信号的控制以及增益的调节。

五、总结
通过本次实验,实现了无外接仪器就可以大幅度改变输出信号强度的级联放大器,掌握了常用集成运放器,以及其优势与功能,增进对运放器及其原理的理解。

集成运算放大器实验报告

集成运算放大器实验报告

集成运算放大器实验报告实验目的,通过实验,掌握集成运算放大器的基本特性和应用,了解运算放大器的工作原理和电路设计方法。

实验仪器,集成运算放大器、示波器、函数信号发生器、直流稳压电源、电阻、电容等元器件。

实验原理,运算放大器是一种具有高增益、高输入阻抗、低输出阻抗和大共模抑制比的集成电路。

它可以用于信号放大、滤波、积分、微分等各种电路中。

运算放大器的基本特性包括输入阻抗、输出阻抗、增益、带宽等。

在实验中,我们将通过测量这些参数,来了解运算放大器的工作特性。

实验内容:1. 输入偏置电流测试,将运算放大器接入直流电源,通过示波器观察输入端的偏置电流,了解运算放大器的输入特性。

2. 增益测试,将运算放大器连接成非反转放大电路,通过改变输入信号的幅度,测量输出信号的变化,计算运算放大器的增益。

3. 带宽测试,通过改变输入信号的频率,观察输出信号的变化,测量运算放大器的带宽。

4. 反相输入电压测试,将运算放大器连接成反相放大电路,测量输入信号和输出信号的关系,了解运算放大器的反相放大特性。

实验步骤:1. 将运算放大器连接至直流稳压电源,接入示波器和函数信号发生器。

2. 调节函数信号发生器的频率和幅度,观察示波器上的输入输出波形,记录数据。

3. 改变电路连接方式,进行不同的实验项目,重复步骤2。

实验结果与分析:1. 输入偏置电流测试结果显示,运算放大器的输入偏置电流较小,符合规格要求。

2. 增益测试结果表明,运算放大器的增益稳定,且符合设计要求。

3. 带宽测试结果显示,运算放大器在设计频率范围内具有较好的频率响应特性。

4. 反相输入电压测试结果表明,运算放大器能够实现良好的反相放大功能。

结论,通过本次实验,我们对集成运算放大器的基本特性和应用有了更深入的了解,掌握了运算放大器的工作原理和电路设计方法,为今后的电子电路设计和实验打下了良好的基础。

实验中遇到的问题及解决方法,在实验过程中,我们遇到了一些电路连接错误和仪器操作不当的问题,通过仔细检查电路连接和仪器设置,及时纠正错误,最终顺利完成了实验。

运算集成放大电路实验报告

运算集成放大电路实验报告

运算集成放大电路实验报告运算集成放大电路实验报告引言:运算集成放大电路(Operational Amplifier, 简称Op-Amp)是一种广泛应用于电子电路中的集成电路元件。

它具有高增益、高输入阻抗、低输出阻抗等特点,被广泛应用于信号放大、滤波、比较、积分等电路中。

本实验旨在通过搭建运算放大器电路,验证其基本特性,并探究其在不同应用中的工作原理和性能。

实验一:运算放大器的基本特性验证1. 实验目的本实验旨在验证运算放大器的基本特性,包括增益、输入阻抗和输出阻抗。

2. 实验步骤(1)搭建一个基本的运算放大器电路,包括一个运算放大器芯片、两个电阻和一个电源。

(2)通过输入一个信号,观察输出信号的变化,并记录输入输出电压。

(3)更改输入信号的幅度和频率,观察输出信号的变化。

3. 实验结果与分析在实验中,我们发现输出信号与输入信号之间存在一个固定的放大倍数,即运算放大器的增益。

通过调节输入信号的幅度,我们可以观察到输出信号的变化,并根据实际测量结果计算出增益值。

此外,我们还发现运算放大器具有很高的输入阻抗和低的输出阻抗,使其能够有效地接收和驱动外部电路。

实验二:运算放大器的应用1. 实验目的本实验旨在通过实际应用电路,进一步探究运算放大器的工作原理和性能。

2. 实验步骤(1)搭建一个非反相放大电路,观察输入输出信号之间的关系。

(2)搭建一个反相放大电路,观察输入输出信号之间的关系。

(3)搭建一个积分电路,观察输入方波信号在电容上的积分效果。

3. 实验结果与分析在实验中,我们观察到非反相放大电路能够将输入信号放大,并保持与输入信号相同的相位。

而反相放大电路则将输入信号进行反相放大,输出信号与输入信号之间存在180度的相位差。

积分电路则将输入方波信号在电容上进行积分,输出信号为三角波信号。

结论:通过本次实验,我们验证了运算放大器的基本特性,并进一步了解了其在不同应用电路中的工作原理和性能。

运算放大器作为一种重要的电子元件,广泛应用于各种电子电路中,为信号处理提供了便利和灵活性。

集成运算放大器的应用实验报告

集成运算放大器的应用实验报告

集成运算放大器的应用实验报告实验目的,通过本次实验,我们将学习集成运算放大器的基本原理和应用,掌握运算放大器的基本参数测量方法,了解运算放大器在电路中的应用。

实验仪器,集成运算放大器、示波器、信号发生器、直流稳压电源、电阻、电容、万用表等。

实验原理,运算放大器是一种高增益、差分输入、单端输出的电子放大器。

在实验中,我们将通过测量运算放大器的输入偏置电压、输入失调电压、输入失调电流、增益带宽积等参数,来了解运算放大器的基本性能。

实验步骤:1. 连接电路,按照实验指导书上的电路图,连接好运算放大器的电路。

2. 测量输入偏置电压,将输入端接地,测量输出端的电压,计算出输入偏置电压。

3. 测量输入失调电压和输入失调电流,将输入端接地,测量输出端的电压,再将输出端接地,测量输入端的电压和电流,计算出输入失调电压和输入失调电流。

4. 测量增益带宽积,通过改变输入信号的频率,测量输出信号的幅度,计算出增益带宽积。

5. 测量共模抑制比,通过改变输入信号的幅度,测量输出信号的幅度,计算出共模抑制比。

实验结果与分析:通过实验测量,我们得到了运算放大器的各项参数,分析结果如下:1. 输入偏置电压为0.5mV,说明运算放大器的输入端存在微小的偏置电压。

2. 输入失调电压为1mV,输入失调电流为10nA,说明运算放大器的输入端存在微小的失调电压和失调电流。

3. 增益带宽积为1MHz,说明运算放大器在1MHz以下的频率范围内具有较高的增益。

4. 共模抑制比为80dB,说明运算放大器具有较好的共模抑制能力。

结论:通过本次实验,我们对集成运算放大器的基本原理和应用有了更深入的了解,掌握了运算放大器的基本参数测量方法,并了解了运算放大器在电路中的应用。

同时,我们也了解到了运算放大器的一些性能指标,为今后的实际应用提供了参考依据。

总结:集成运算放大器是电子电路中常用的重要器件,具有高增益、差分输入、单端输出等特点,广泛应用于放大、滤波、积分、微分等电路中。

集成运放应用实验报告

集成运放应用实验报告

一、实验目的1. 掌握集成运放的基本原理和特性。

2. 熟悉集成运放在各种线性应用电路中的设计方法。

3. 通过实验验证集成运放在实际电路中的应用效果。

4. 培养学生动手能力和分析问题的能力。

二、实验原理集成运放(Operational Amplifier,简称Op-Amp)是一种高增益、低漂移、高输入阻抗、低输出阻抗的直接耦合多级放大电路。

它具有多种线性应用,如比例、加法、减法、积分、微分等运算电路。

三、实验仪器与材料1. 集成运放芯片(如LM741、LM358等)2. 欧姆表3. 数字万用表4. 信号发生器5. 示波器6. 面包板7. 连接线四、实验内容与步骤1. 反相比例放大电路(1)搭建电路:将集成运放接入反相比例放大电路,其中输入电阻R1和反馈电阻Rf接入反相端,输出端接入负载电阻Rl。

(2)测试:使用信号发生器输出正弦波信号,调节输入信号幅度,观察输出波形,并测量输出电压和输入电压,计算放大倍数。

(3)分析:根据实验数据,分析放大电路的放大倍数与电阻的关系。

2. 同相比例放大电路(1)搭建电路:将集成运放接入同相比例放大电路,其中输入电阻R1和反馈电阻Rf接入同相端,输出端接入负载电阻Rl。

(2)测试:使用信号发生器输出正弦波信号,调节输入信号幅度,观察输出波形,并测量输出电压和输入电压,计算放大倍数。

(3)分析:根据实验数据,分析放大电路的放大倍数与电阻的关系。

3. 加法运算电路(1)搭建电路:将集成运放接入加法运算电路,其中两个输入电阻R1和R2接入同相端,第三个输入电阻R3接入反相端,输出端接入负载电阻Rl。

(2)测试:使用信号发生器输出两个正弦波信号,调节输入信号幅度,观察输出波形,并测量输出电压和输入电压,计算输出电压与输入电压的关系。

(3)分析:根据实验数据,分析加法运算电路的输出电压与输入电压的关系。

4. 积分运算电路(1)搭建电路:将集成运放接入积分运算电路,其中输入电阻R1和反馈电阻Rf接入反相端,输出端接入电容C。

集成运放及应用实验报告

集成运放及应用实验报告

一、实验目的1. 理解集成运算放大器(运放)的基本原理和特性。

2. 掌握集成运放的基本线性应用电路的设计方法。

3. 通过实验验证运放在实际电路中的应用效果。

4. 了解实验中可能出现的误差及分析方法。

二、实验原理集成运算放大器是一种高增益、低噪声、高输入阻抗、低输出阻抗的直接耦合多级放大电路。

它广泛应用于各种模拟信号处理和产生电路中。

本实验主要研究运放的基本线性应用电路,包括比例、加法、减法、积分、微分等运算电路。

三、实验仪器与器材1. 集成运放(如LM741)2. 模拟信号发生器3. 示波器4. 数字多用表5. 电阻、电容等电子元件6. 面包板四、实验内容1. 反相比例运算电路(1) 设计电路:根据实验要求,搭建一个反相比例运算电路,其中输入电阻R1和反馈电阻Rf的比值决定了放大倍数A。

(2) 实验步骤:a. 连接电路,确保无误。

b. 输入一定频率和幅值的正弦信号,观察输出波形。

c. 改变输入信号幅度,记录输出波形。

d. 计算放大倍数,并与理论值进行比较。

2. 同相比例运算电路(1) 设计电路:搭建一个同相比例运算电路,其中输入电阻R1和反馈电阻Rf 的比值决定了放大倍数A。

(2) 实验步骤:a. 连接电路,确保无误。

b. 输入一定频率和幅值的正弦信号,观察输出波形。

c. 改变输入信号幅度,记录输出波形。

d. 计算放大倍数,并与理论值进行比较。

3. 加法运算电路(1) 设计电路:搭建一个加法运算电路,实现两个输入信号的求和。

(2) 实验步骤:a. 连接电路,确保无误。

b. 输入两个不同频率和幅值的正弦信号,观察输出波形。

c. 改变输入信号幅度,记录输出波形。

d. 验证输出波形为两个输入信号的相加。

4. 减法运算电路(1) 设计电路:搭建一个减法运算电路,实现两个输入信号的相减。

(2) 实验步骤:a. 连接电路,确保无误。

b. 输入两个不同频率和幅值的正弦信号,观察输出波形。

c. 改变输入信号幅度,记录输出波形。

集成运放 实验报告

集成运放 实验报告

集成运放实验报告1. 实验目的本实验旨在通过实际操作,了解集成运放的基本特性和工作原理,并掌握基本的电路应用。

2. 实验原理集成运放(OP-AMP)是一种高增益、差分输入的直流电压放大器。

它由多个晶体管和被动元件组成,并具有高阻抗输入、低阻抗输出等特点。

常见的集成运放符号如下图所示:![](op_amp_symbol.png)实验中使用的集成运放是LM741型号。

其典型参数如下:- 差模增益:20万- 输入阻抗:2MΩ- 最大输出电流:25mA- 输入偏置电流:80nA- 高达1MHz的带宽通过在反馈电路中使用运放,可以构建各种电路,如放大器、比较器、滤波器等。

3. 实验材料- 集成运放LM741 x 1- 电阻(标准值):1kΩx 4, 10kΩx 2- 电容:0.1μF x 2- 变阻器:10kΩx 1- 直流电源供应器- 示波器- 万用表4. 实验步骤4.1 集成运放的基本测试1. 将运放的引脚与电路连接,按照实验原理中的运放符号连接。

2. 用万用表测量引脚电压,确认供电电压是否满足要求。

3. 将运放的输出引脚连接至示波器,观察输出波形。

4.2 集成运放的非反馈放大器实验1. 将非反馈放大电路按照原理图连接。

2. 将输入信号连接至运放的正输入端。

3. 连接示波器至运放的输出端。

4. 分别输入不同大小的正弦信号,观察输出波形和输入输出关系。

4.3 集成运放的反相放大器实验1. 将反相放大电路按照原理图连接。

2. 分别连接不同大小的输入信号,观察输出波形和输入输出关系。

3. 测量并记录不同输入电压下的输入输出关系。

4.4 集成运放的比较器实验1. 将比较器电路按照原理图连接。

2. 输入不同大小的三角波信号至运放的正输入端。

3. 连接示波器至运放的输出端,观察输出波形。

5. 实验结果与分析经过以上实验,我们观察到了以下现象:- 在非反馈放大器实验中,输出信号与输入信号呈线性关系,且放大倍数与电路元件的选择有关。

集成运算放大器的基本应用实验

集成运算放大器的基本应用实验

集成运算放大器的基本应用实验集成运算放大器(Operational Amplifier, 简称Op-Amp)是一种广泛应用于电子电路中的基本器件。

它具有输入阻抗高、输出阻抗低、增益大、频率响应宽等优点,被广泛应用于信号放大、滤波、求和、差分等电路中。

本文将介绍Op-Amp的基本应用实验。

一、Op-Amp的基本特性实验为了了解Op-Amp的基本特性,我们可以进行如下实验。

首先,将Op-Amp的正电源和负电源分别接到电源上,再将其输出端接到示波器上。

此时,我们可以观察到输出端的电压为0V。

这是因为Op-Amp的差模输入端对于共模信号具有高的抑制能力,所以即使输入端有微弱的共模信号,也会被Op-Amp抑制掉,输出端的电压保持为0V。

接下来,我们可以将正输入端和负输入端分别接到同一电压源上,此时输出端的电压为0V。

这是因为Op-Amp的增益极高,在没有输入差分信号的情况下,输出端的电压应该为0V。

二、Op-Amp的非反馈放大电路实验Op-Amp的非反馈放大电路是一种最简单的Op-Amp电路。

其电路图如下所示:我们可以将输入端接到信号源上,输出端接到示波器上,通过调节信号源的幅值来观察输出端的电压变化。

此时,我们可以观察到输出端的电压是输入端信号的放大倍数。

例如,如果我们输入1V的正弦信号,调节放大倍数为10倍,则输出端的电压为10V的正弦信号。

三、Op-Amp的反馈放大电路实验Op-Amp的反馈放大电路是一种常见的Op-Amp电路。

其电路图如下所示:我们可以将输入端接到信号源上,输出端接到示波器上,通过调节反馈电阻的大小来观察输出端的电压变化。

此时,我们可以观察到输出端的电压是输入端信号的放大倍数,且放大倍数与反馈电阻的大小成反比例关系。

例如,如果我们输入1V的正弦信号,调节反馈电阻为1kΩ,则输出端的电压为10V的正弦信号。

四、Op-Amp的积分电路实验Op-Amp的积分电路是一种常见的Op-Amp电路。

集成运放的实验报告

集成运放的实验报告

集成运放的实验报告集成运放的实验报告引言集成运放(Operational Amplifier,简称Op-Amp)是一种重要的电子元件,广泛应用于模拟电路和信号处理领域。

本实验旨在通过实际操作和测量,深入了解集成运放的基本特性和应用。

实验一:集成运放的基本特性1.1 集成运放的引脚功能集成运放一般有8个引脚,分别是正输入端(+IN)、负输入端(-IN)、输出端(OUT)、正电源(VCC+)、负电源(VCC-)、偏置电压(VBIAS)、偏置电流(IBIAS)和电源地(GND)。

其中正输入端和负输入端是集成运放的主要输入端,输出端则是其主要输出端。

1.2 集成运放的放大倍数通过改变输入信号的幅度,可以观察到集成运放输出信号的变化。

在实验中,我们可以通过改变输入信号的幅度并测量输出信号的幅度,计算出集成运放的放大倍数。

实验中我们可以使用示波器和函数发生器进行测量和调节。

实验二:集成运放的基本应用2.1 非反相放大电路非反相放大电路是集成运放最基本的应用之一。

通过将输入信号与集成运放的正输入端相连接,将负输入端接地,输出信号与集成运放的输出端相连,可以实现输入信号的放大。

2.2 反相放大电路反相放大电路也是集成运放的常见应用之一。

通过将输入信号与集成运放的负输入端相连接,将正输入端接地,输出信号与集成运放的输出端相连,可以实现输入信号的反向放大。

2.3 比较器电路比较器电路是集成运放的另一种常见应用。

通过将输入信号与集成运放的正输入端或负输入端相连接,将另一输入端接地,输出信号与集成运放的输出端相连,可以实现输入信号与参考电压的比较。

实验三:集成运放的应用拓展3.1 滤波器电路滤波器电路是集成运放的重要应用之一。

通过将集成运放与电容和电感等元件相连接,可以实现对特定频率信号的滤波功能。

3.2 非线性电路非线性电路是集成运放的另一种应用拓展。

通过在集成运放的输入端或反馈回路中引入非线性元件,可以实现非线性信号的处理和调节。

实验七集成运算放大器反相比例放大器

实验七集成运算放大器反相比例放大器

实验七 集成运算放大器1、 反相比例放大器用集成运放组件接成反相比例放大器,其电路如图7-1所示。

图中元件参数如下: R 1=1K Ω,R f =10K Ω,R 2=R 1//R f ,输入信号由EMS-Ⅳ型模拟电子电路实验系统中的直流供电系统-5V~5V ,调节到表7-1值。

用数字三用表直流电压挡测量电压,数据记录于表7-1 中。

2、 反相加法器用集成运放组件接成两输入反相加法器,输入信号U i1、U i2分别由EMS-Ⅳ型模拟电子电路实验系统中的直流供电系统-5V~5V ,调节到表7-2值。

电路如图7-2所示。

图中元件参数如下:R 1=R 2=R f =1K Ω。

数据记录于表7-2 中。

表7-1表7-23、正弦波发生器用集成运放组件接成RC 串并联选频网络正弦波发生器,其电路如图7-3所示。

图中R 、C 分别为10K Ω、0.01µF 。

调节20 K Ω电位器,在示波器获得一个稳定无失真的正弦波。

根据波形分别测出周期T 和输出电压的峰-峰值U P-P 。

最后根据所测周期算出频率f 与根据电路元件值用公式RCf π21=计算值进行比较。

-iu ou 1R 2R FR ∞+-+-1s u 2s u ou 1R 2R FR ∞图7-34、积分运算电路用集成运放组件接成积分运算电路,其电路如图7-4所示。

图中R 1、C F 分别为10K Ω、10µF 及7.5 K Ω、10µF 两种情况。

输入信号U i 为1V 直流电压,粗略测量输出电压U O 随时间变化的曲线。

将观察测得的数据记录如下:1、R 1=10K Ω,C F =10µF ,T 1= ,U OSAT =2、R 1=7.5K Ω,C F =10µF ,T 1= ,U OSAT = 5、电压比较器用集成运放组件接成电压比较器,其电路如图7-5所示。

图中R 1、R 2均为1K Ω,直流参考电压U R 及输入电压分别由EMS-Ⅳ型模拟电子电路实验系统中的直流供电系统-5V~5V 提供。

集成运算放大器的基本运算实验报告

集成运算放大器的基本运算实验报告

集成运算放大器的基本运算
一实验目的
1.学习集成运算放大器的使用方法
2.掌握集成运算放大器的几种基本运算方法
二实验设备
双踪示波器一台;双路直流稳压电源一台;功率函数发生器一台;
万用表一块;实验板一块
三实验内容
1 运算放大器调零(u o=0)
把运算放大器的反相、同相输入端接地,调节调零电位器W0,使输出电压u o=0
2 反相比例运算
3 同相比例运算
5反相积分运算
在反相积分运算时,反馈支路接入积分电容。

先闭合开关K,对组件调零,然后,断开开关K,在反相输入端加入1kHZ的标准方波,用示波器观察输入、输出波形,并记录输入、输出波形
四注意事项
(1)先调整好±15V电源,断开电源开关,按原理图接线。

接通电源开关在实验板±15V接线柱内侧对线路板的“地”端应能分别测出+15V和-15V,否则实验电路将不能正常工作
(2)在进行运算放大器调零、比例运算和加法运算时,反馈电阻网络要始终接入线路中,使放大器电路处于闭环状态
(3)测量输入、输出电压时,万用表最好用2.5V档。

集成运放基本运算电路实验报告

集成运放基本运算电路实验报告

实验七 集成运放基本运算电路一、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功能。

2、了解运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题。

二、实验原理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。

理想运算放大器特性 在大多数情况下,将运放视为理想运放,就是将运放的各项技术指标理想化,满足下列条件的运算放大器称为理想运放。

开环电压增益 A ud =∞ 输入阻抗 r i =∞ 输出阻抗 r o =0 带宽 f BW =∞ 失调与漂移均为零等。

理想运放在线性应用时的两个重要特性: (1)输出电压U O 与输入电压之间满足关系式U O =A ud (U +-U -)由于A ud =∞,而U O 为有限值,因此,U +-U -≈0。

即U +≈U -,称为“虚短”。

(2)由于r i =∞,故流进运放两个输入端的电流可视为零,即I IB =0,称为“虚断”。

这说明运放对其前级吸取电流极小。

上述两个特性是分析理想运放应用电路的基本原则,可简化运放电路的计算。

基本运算电路1.12n fRR R R in i i i ++++ΛΛ321= i f于是有V=RRf- (V i1 +V i2 +V i3 +……+V in)如果各电阻的阻值不同,则可作为比例加法器,则有⎥⎦⎤⎢⎣⎡+++-=innfifif VRRVRRVRRVΛΛ22112、减法器是指输出信号为两个输入信号之差的放大器。

用数学关系表示时,可写为:y = x1- x2下图为减法器的基本结构图。

由于 VA= VBffAAi iRVVRVVi=-=-=0112ffiB RRRVV+=12(已知R3= Rf)所以()2110iif VVRRV-=3⎰=xdty这里反馈网络的一个部分用电容来代替电=II4算的结果。

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集成运算放大器的应用实验
一、 实验目的
1.了解集成运放的使用方法;
2.掌握集成运放构成各种运算电路的原理和测试方法。

3. 掌握信号发生器电路原理及测试方法。

二、 实验仪器及器件 PC 计算机 三、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。

(c )输入端:分别为同相输入端和反相输入端。

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

(2)理想集成运放的特点
调零 V - V + -V cc
调零
+V cc
NC
V O
在各种应用电路中,集成运放可能工作在线性区或非线性区:一般情况下,当集成运放外接负反馈时,工作在线性区;当集成运放处于开环或外接正反馈时,工作在非线性区。

在分析各种应用电路时,往往认为集成运放是理想的,即具有以下的理想参数:输入电阻为无穷大、输出电阻为0、共模抑制比为无穷大及开环电压放大倍数为无穷大。

理想集成运放工作在线性区时的特点为:
00V V i i +-+-=== ;、
分别称为“虚短”和“虚断” 。

它们是分析理想集成运放线性应用电路的两个基本出发点。

(3)反相比例运算电路
电路如图2所示,图中R 2称为平衡电阻,取R 2=R 1// R F 。

利用“虚短”和“虚断” 的特点可求得其闭环电压放大倍数为:
1
F
vf R A R =-
在上述电路中,外接电阻最好在1k ~100k 范围内选择,电压放大倍数限定在100内,以保证电压放大倍数的稳定性。

Vi
图2 反相比例运算电路
(4)同相比例运算电路
电路如图3所示,取R 2=R 1// R F 。

利用“虚短”和“虚断” 的特点可求得其闭环电压放大倍数为:1
1F
vf R A R =+
上述电路中,集成运放的同相输入端和反相输入端电压均为输入电压,故同相比例运算电路的共模输入电压即为输入电压。

因此要求输入电压的大小不能超过集成运放的最大共模输入电压范围。

当取R 1为无穷大时,A vf 为1,此时称为“电压跟随器”,是同相比例运算电路的特例。

图3 同相比例运算电路
(5)反相加法运算电路
电路如图4所示,利用“虚短”和“虚断” 的特点可求得其闭环电压放大倍数为:
12
12
(
)i i O F V V V R R R =-+
Vi1
图4 反相加法运算电路
(6)同相加法运算电路
电路如图5所示,取R// R F =R 1// R 2// R 3 。

利用叠加定理及“虚短”和“虚断” 的特点可求得其闭环电压放大倍数为:12
12
()i i O F V V V R R R =+
Vi1
图5 同相加法运算电路
(7)减法运算电路
电路如图6所示,取R 1=R 2 =R , R 3=R F ,利用前面电路的结论可求得其输出端电压为:
21()F
O i i R
V V V R
=-
此电路的外围元件在选择时有一定的要求,为了减少误差,所用元件必须对称。

除了要求电阻值严格匹配外,对运放要求有较高的共模抑制比,否则将会产生较大的运算误差。

Vi2
Vi1
图6 减法运算电路
(8)有源滤波器电路
由集成运放构成的有源滤波器可以很方便地实现信号的滤波和放大,在测量电路中有重要的应用。

有源滤波器一般由集成运放、电阻和电容器件构成,根据储能元件个数不同,最基本的滤波器分为一阶滤波器和二阶滤波器两种,高阶滤波器有这两种滤波器组合而成。

图7是典型的二阶滤波器结构。

Ui
D302DZ4.7
D4
02DZ4.7
图7 二阶有源滤波器

9)方波发生电路
在集成运放应用中,当电路中存在正反馈或工作在开环状态时,其输出不再是线性状态,而是输出正饱和电压或负饱和电压,这种电路可以用于构成电压比较器或信号发生电路。

图7所示为方波发生电路。

由R1和R5构成正反馈,使得运放快速进入饱和状态。

调节Rp 电位器可以调整方波频率。

D102DZ4.7
D202DZ4.7
图8 方波发生电路
四、基础实验内容及要求 1. 反相比例运算电路
按图2接好实验电路,取R 1=5.1k ,R 2=3.3k ,R F =10k ,根据表1要求输入信号,测量相应的输出电压及电压放大倍数,记录并分析实验结果。

2.
(1)按图3接好实验电路,取R1=5.1k,R2=3.3k,R F=10k,根据表2要求输入信号,测量相应的输出电压及电压放大倍数,记录并分析实验结果。

(2)去掉电阻R1,测量此时电路是否实现了“电压跟随器”的功能。

4. 加法运算电路
(1)反相加法运算电路
按图4接好实验电路,取R1=R2=10k,R F=100k,R=10k,根据表3要求同时加入两个输入信号,用示波器测量相应的输出电压幅值及输出波形,记录并分析实验结果。

(2)同相加法运算电路
按图5接好实验电路,取R1=10k,R2=R3=20k,R=R F=10k,根据表4要求同时加入两个输入信号,用示波器测量相应的输出电压幅值及输出波形,记录并分析实验结果。

5. 减法运算电路
按图6接好实验电路,取R1=R2 =R=10k,R3=R F=20k,完成表4的实验内容。

6.信号发生和滤波电路
按图8所示电路构成方波发生电路,并与图7所示的有源滤波电路连接起来,调节方波发生电路中电位器Rp,使其输出方波频率为250Hz。

观察方波发生器和滤波器输出,画出所得到的波形,并填写表5。

五、思考题
1. 通过实验分析反相放大电路和同相放大电路的异同。

2. 实验发现,输出电压达到一定值后不再随R F的增大而增大,且输出交流波形限幅,试说明其原因。

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