集成运算放大器应用实验

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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。

集成运算放大器的基本应用实验数据

文章标题：深度解析集成运算放大器的基本应用实验数据

在电子电路领域中，集成运算放大器（简称运放）是一种非常重要的

器件。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。本文将结合实验数据，深

入探讨集成运算放大器的基本应用，并分析其在电子电路中的重要性。

1. 实验数据搜集与整理

在进行深度分析之前，我们首先需要收集和整理一些集成运算放大器

的基本应用实验数据。通过搭建不同的电路实验，我们可以得到运放

在不同工作条件下的输入输出特性、增益、频率响应等数据。这些实

验数据将为我们进一步的分析提供有力的支持。

2. 电压跟随器实验数据分析

我们进行了电压跟随器实验，并记录了不同输入电压条件下的输出电压。通过分析这些实验数据，我们可以得到电压跟随器的输入输出特

性曲线，了解其在不同输入条件下的响应情况。从实验数据中我们可

以发现，电压跟随器在一定范围内能够有效地跟随输入电压变化，从

而实现信号放大和跟随的功能。

3. 反相放大器实验数据分析

接下来，我们进行了反相放大器的实验，并记录了其在不同输入信号

下的输出情况。通过对实验数据的分析，我们可以得到反相放大器在

不同增益下的输出特性曲线，以及其在不同频率下的响应情况。实验

数据表明，反相放大器具有良好的线性放大特性，并且在一定频率范

围内能够实现稳定的放大功能。

4. 比较器实验数据分析

除了常见的放大功能外，运放还可以被应用于比较器电路中。我们进

行了比较器实验，并记录了不同输入信号下的输出情况。通过对比实

验数据，我们可以得到比较器的阈值电压、输出翻转情况以及在不同

集成运算放大器的基本应用实验数据

集成运算放大器（OP-AMP）是当今电子技术领域中应用最广泛的一

种基本器件。在电子电路设计和实验中，OP-AMP的应用是非常普遍的。本文将深入探讨集成运算放大器的基本应用实验数据，以便读者

能够更全面、深刻地理解这一主题。

1. 理论基础

在开始实验之前，我们首先需要了解集成运算放大器的基本理论知识。集成运算放大器是一种电压增益非常高的差分放大器，具有开环增益

和输入阻抗非常大的特点。在实际应用中，我们通常将集成运算放大

器配置为反馈放大电路，以实现各种电路功能，如放大、滤波、积分、微分等。

2. 实验准备

在进行集成运算放大器的基本应用实验之前，我们需要准备一些基本

的电子器件和实验仪器，例如集成运算放大器芯片、电阻、电容、信

号发生器、示波器等。另外，我们还需要准备一些基本的实验电路板

和连接线，以便进行电路连接和测量。

3. 实验一：集成运算放大器的非反相放大电路

我们首先将集成运算放大器配置为非反相放大电路，并使用信号发生

器输入一个正弦波信号。通过调节输入信号的幅值和频率，我们可以

测量输出信号的幅值和相位。通过实验数据的测量和分析，我们可以

验证非反相放大电路的放大倍数和相位特性。

4. 实验二：集成运算放大器的反相放大电路

接下来，我们将集成运算放大器配置为反相放大电路，并使用信号发

生器输入一个正弦波信号。同样地，通过调节输入信号的幅值和频率，我们可以测量输出信号的幅值和相位。通过实验数据的测量和分析，

我们可以验证反相放大电路的放大倍数和相位特性。

5. 实验三：集成运算放大器的积分电路

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：

实验四集成运算放大器的基本应用-比较器 (1)

实验十集成运算放大器的应用（二）

信号处理─电压比较器

预习部分

一、实验目的

1. 掌握比较器的电路构成及特点

2. 学会测试比较器的方法

二、实验原理

1. 信号幅度比较就是将一个模拟量的电压信号去和一个参考电压相比较，在二者幅度相等的附近，输出电压将产生跃变。通常用于越限报警，模数转换和波形变换等场合。此时，幅度鉴别的精确性、稳定性以及输出反应的快速性是主要的技术指标。

图2-10-1所示为一最简单的电压比较器，U R为参考电压，加在运放的同相输入端，输入电压u i加在反相输入端。

当u i＜U R时，运放输出高电平，U O'=U OM，若输出端采用双向稳压管限幅(R O为限流电阻)，输出U O被箝位在稳压管的稳定电压Uz，即：Uo＝Uz

当u i＞U R时，运放输出低电平，U O'= -U OM ，若输出端采用双向稳压管限幅，输出U O 被箝位在稳压管的稳定电压Uz，即：Uo= -Uz。

因此，以U R为界，当输入电压u i变化时，输出端反映出两种状态：高电位和低电位，u i=U R即为输出状态转换的临界点。当U R =0时，比较器为过零比较器。

表示输出电压与输入电压之间关系的特性曲线，称为传输特性。图2-10-1(b)为(a)图比较器的传输特性。

(a) 电路图(b) 传输特性

图2-10-1 电压比较器

2. 具有滞回特性的电平检测器（施密特触发器）。

比较器在实际工作时，如果ui恰好在等于U R值附近，则由于零点漂移的存在，u o将不断由一个极限值转换到另一个极限值，这在控制系统中，对执行机构将是很不利的。为此，就需要输出特性具有滞回现象。具有滞回特性的电平检测器按其电路结构或传输特性的不同，可分为两类：滞回特性反相电平检测器（如图2-10-2所示）和滞回特性同相电平检测器（如图2-10-3所示）。

集成运算放大器的应用实验

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பைடு நூலகம்实验名称
集成运算放大器的应用
实验前的要求：完成《实验指导书》中相关预习内容（包括电路设计震荡频率计算）。
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目
录
1
实验目的
2
实验仪器与设备实验内容
3
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实验目的
1 2 3
用集成运算放大器组成正弦波发生器、方波发生器。观察正弦波发生器中二极管的稳幅作用。
遵守实验室的其它各项规定。
观察方波发生器中稳压管的限幅作用。
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集成运算放大器的应用
实验仪器与设备
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实验仪器
功能：显示外接信号波形（可以同时显示两路信号）。使用步骤： 1 信号接入示波器通道； 2 根据接入通道选择显示通道； 3 耦合方式先选GND定扫描基线，再根据信号选择AC或DC； 4 调节Y轴灵敏度和X轴扫描速度使屏幕波形大小、周期合适； 5 若不稳定，调节稳定波形旋钮；本次实验主要用来显示电路本身震荡产生的正弦波和方波
示波器
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实验仪器
X轴扫描速度显示通道选择稳定波形
注意：刻度读数以最粗的棱为准；三个相应的小旋钮要右旋到底；
ch1
ch2
输出信号（1通道）
Y轴灵敏度
耦合方式 AC/GND/DC

集成运算放大器应用实验报告

I1=1mA I2=0.6mA I=1.6mA If=1.6mA V1=5V V2=3V V0=-8V 2．根据电路元件值，计算 I 1 , I 2 , I 及 I f 。 I1=V1/R3=1mA I2=V2/R4=0.6mA I=I1+I2=1.6mA If=I=1.6mA 3．根据步骤 2 的电流计算值，计算输出电压 V0。另外，用 V1 和 V2 计算 V0。 V0=-IfRf=-8V V0=-(V1+V2)=-8V 4．在 EWB 平台上建立如图 7-3 所示的实验电路，仪器按图设置。单击仿真开关运行动态分析。在坐标纸上画出输入及输出波形，并记录直流输出偏移电压。
Vip =5mV Vop =499.9mV Vof =499.9-399.9=100mV Q=180.
2.根据步骤 1 的电压测量值，计算放大器的闭环电压增益 Av。
Av
Vop Vip
Байду номын сангаас
=99.98
3.根据电路元件值，计算反相比例运算放大器的闭环电压增益。
Av
Rf R1
=-100/1=-100
Av
式中， R f 为反馈电阻， R1 为运放的反相输入端电阻。放大器的输出失调电压 Vof 等于运放的输入失调电压乘以放大器的电压增益，即
Vof Vif Av
四、实验步骤
1.在 EWB 平台上建立如图 7-1 所示的实验电路，仪器按图设置。单击仿真开关运行动态分析，记录输入峰值电压 Vip 和输出峰值电压 Vop ，并记录直流输出失调电压 Vof 及输出与输入正弦电压波形之间的相位差。

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1 A ,所以集成运放的输入电阻很大｡ (2)理想集成运放的特点

2 3 4

6 7 8

调零 V - V + -V cc

调零

+V cc

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｡

集成运算放大器的基本应用模拟运算电路实验报告

实验目的：

1. 学习集成运算放大器的基本应用；

2. 掌握模拟运算电路的基本组成和设计方法；

3. 理解反馈电路的作用和实现方法。

实验器材：

1. 集成运算放大器OP07；

2. 双电源电源供应器；

3. 多用途万用表；

4. 音频信号发生器；

5. 电容、电阻、二极管、晶体管等元器件。

实验原理：

集成运算放大器是一种高增益、高输入阻抗、低输出阻抗、具有巨大开环增益的差分放大器。在应用中，我们通常通过反馈电路来控制放大器的增益、输入输出阻抗等特性，从而使其实现各种模拟运算电路。

常用的反馈电路有正向电压反馈、负向电压反馈和电流反馈等。各种反馈电路的实现方法有所不同，但基本思想都是引入一个反馈回路来控制电路的传递函数，从而实现对电路特性的控制。

实验内容：

1. 非反相比例放大电路