实验5 集成运算放大器参数测试
集成运算放大器的指标测试
大不失真输出电压。则转换速率为： SR | dvo | max 2 fVo(max) 。当输入正弦波 υs 的频率太高时，由于 dt
受转换速率的限制，将出现输出电压的变化跟不上输入电压的变化，从而引起输出正弦波形严重失真，甚
至使输出几乎成为三角波，而且幅度也将明显地减小。
三、主要仪器设备
实验箱、信号源、示波器、导线、LM358；
放大器的开环差模电压增益为： Aod Vo Vid Vid
Vo R2
。
R1 R2
5、Vo(max) 的测试如图5.4 所示，与Aod 的测试电路相同。实验时，只需改变υs 幅度，并观察υo 是 否开始出现削顶失真，从而确定运放在一定电源电压下的最大不失真输出电压幅度Vo(max)。
6、集成运放的共模抑制比是其差模电压放大倍数 Aod 与共模电压放大倍数 Aoc 之比的绝对值，即
向与输出信号对比，不断加大输入频率，记下输出从正弦波变至三角波时的临近频率。 在实验任务 3、4、6、7 时，输出端上需用示波器监视，被测运放始终工作在线性放大区内即不饱和，
且电路没有产生自激振荡。
五、实验数据记录和处理
1-3、万用表测得数据为
VO1
VO2
VO3
VO4
-0.218V -0.220V -0.221V -0.213V
电流 IIO，设 IBP 和 IBN 分别是运放同相输入端和反相输入端的输入电流，则输入失调电流 IIO=│IBP－IBN│。 集 成 运 放 IIO 一 般 在 100nA 以 下 。 测 得 运 放 的 输 出 电 压 VO2 ， 则 输 入 失 调 电 流 为 ：
IIO | VO2 VO1 | R1 1 。 R1 R2 Rb
了使输出电压回到零，需要在输入端加上反向补偿电压，该补偿电压称为输入失调电压 VIO。VIO 可能为 正，也可能为负。高质量运放的 VIO 一般在 1mV 以下。测出输出电压 VO1 的大小（实测值可能为正，也
实验五---集成运算放大器的参数测试
实验五 集成运算放大器的参数测试一、实验目的1、学会集成运放失调电压U IO 的测试方法。
2、学会集成运放失调电流I IO 的测量方法。
3、掌握集成运放开环放大倍数Aod 的测量方法。
4、学会集成运放共模抑制比K CMR 的测试方法。
二、实验仪器及设备1、ＤＺＸ－１Ｂ型电子学综合实验台 一台2、XJ4323 双踪示波器 一台3、集成运放 uA741 一片 三、实验电路1、测量失调电压U IO 。
2、测量失调电流I IO 。
I IO =RR R U U O O ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-12121式中的U O1为测失调电压U IO 时的U O1 ，U O 2 为下面电路中测得的U O 。
U IO =211R R R+U O1R2 5.1KR2 5.1K3、测量开环放大倍数Aod 。
4、共模抑制比K CMR 。
注意：Ui 必须小于最大共模输入电压U iCM ＝12V四、实验内容及步骤 1、测量失调电压U IO（1） 按图接好电路，检查电路无误后接通电源，用示波器观察输出Uo 有无振荡，若有振荡，应采用适当措施加以消除。
（2） 测量输出电压，记做U O1，并计算失调电压U IO 。
2、测失调电流I IO（1） 按图接好电路，检查电路无误后接通电源，用示波器观察输出Uo 有无振荡，若有振荡，应采用适当措施加以消除。
（2） 测量输出电压，记做U O2，并计算失调电流I IO 。
3、测量开环放大倍数Rf 5.1KA Od =UiR R R U O 323+URf 5.1KK CMR = OCO A A d=UoU R R F i1•（1） 按图接好电路，接通电源。
（2） 在输入端加入Us ＝1V ，f ＝20Hz 的交流信号，用毫伏表测量Uo 和Ui ，计算出Aod 。
4、测量共模抑制比（1） 按图接好电路，接通电源。
（2） 在输入端加入一定幅值的频率为20Hz 的交流信号，用毫伏表测量Uo 和Ui ，计算出K CMR 。
实验5 集成运算放大器参数测试
实验五 集成运算放大器参数测试一、实验目的：1．通过对集成运算放大器741参数的测试，了解集成运算放大器组件主要参数的定义和表示方法。
2．掌握运算放大器主要参数的测试方法。
二、实验原理：集成运算放大器是一种使用广泛的线性集成电路器件，和其它电子器件一样，其特性是通过性能参数来表示的。
集成电路生产厂家为描述其生产的集成电路器件的特性，通过大量的测试，为各种型号的集成电路制定了性能指标。
运算放大器的性能参数可以使用专用的测试仪器进行测试（“运算放大器性能参数测试仪”），也可以根据参数的定义，采用一些简易的方法进行测试。
本次实验是学习使用常规仪表，对运算放大器的一些重要参数进行简易测试的方法。
实验中采用的集成运算放大器型号为741，其引脚排列如图5.1所示。
它是一种八脚双列直插式器件，其引脚定义如下：①、⑤调零端；图 5.1 741引脚②反相输入端；③同相输入端；④电源负极；⑥输出端；⑦电源正极；⑧空脚。
以下为主要参数的测试方法：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（由晶体管组成的差动输入级，不对称的主要原因是两个差放管的U BE 不相等），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或V OS。
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：式中：U IO — 输入失调电压 U OO — 输入为零时的输出电压值A od — 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5.2所示。
闭合开关K1及K2，使电阻R B短接，测量此时的输出电压U O1即为输出失调电压，则输入失调电压图5.2 U IO，I IO测试电路实际测出的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。
集成运算放大器参数的测试标准实验报告
电子科技大学微电子与固体电子学院标准实验报告课程名称集成电路原理与设计电子科技大学教务处制表电 子 科 技 大 学实 验 报 告学生姓名： 学 号： 指导教师： 实验地点：微固楼335 实验时间：一、实验室名称： 微电子技术实验室 二、实验项目名称：集成运算放大器参数的测试 三、实验学时：4 四、实验原理：运算放大器符号如图1所示，有两个输入端。
一个是反相输入端用“-”表示，另一个是同相输入端用“+”表示。
可以是单端输入，也可是双端输入。
若把输入信号接在“-”输入端，而“+”端接地，或通过电阻接地，则输出信号与输入信号反相，反之则同相。
若两个输入端同时输入信号电压为V - 和V + 时，其差动输入信号为V ID = V - - V + 。
开环输出电压V 0=A VO V ID 。
A VO 为开环电压放大倍数。
运算放大器在实际使用中，为了改善电路的性能，在输入端和输出端之间总是接有不同的反馈网络。
通常是接在输出端和反相输入端之间。
图1 运算放大器符号本实验的重点在于根据实验指导书要求，对开环电压增益、输入失调电压、共模抑制比、电压转换速率和脉冲响应时间等主要运放参数进行测量。
五、实验目的：运算放大器是一种直接耦合的高增益放大器，在外接不同反馈网络后，就可具有不同的运算功能。
运算放大器除了可对输入信号进行加、减、乘、除、微分、等数学运算外，还在自动控制、测量技术、仪器仪表等各个领域得到广泛应用。
为了更好地使用运算放大器，必须对它的各种参数有一个较为全面的了解。
运算放大器结构十分复杂，参数很多，测试方法各异，需要分别进行测量。
本实验正是基于如上的技术应用背景和《集成电路原理》课程设置及其特点而设置，目的在于：（1）了解集成电路测试的常用仪器仪表使用方法及注意事项。
（2）学习集成运算放大器主要参数的测试原理，掌握这些主要参数的测试方法。
通过该实验，使学生了解运算放大器测试结构和方法，加深感性认识，增强学生的实验与综合分析能力，进而为今后从事科研、开发工作打下良好基础。
模电实验五集成运算放大器操作
湖北工业大学电子实验-1实验报告专业 班号 指导老师 姓名 学号 实验日期 实验名称 集成运算放大器的基本运用操作及仿真 第 5、6 次实验一、 实验目的（1）研究由集成运算放大器组成的比例、加法、减法等基本运算电路的功能。
（2）熟悉集成运放的正确使用方法。
二、实验仪器1．器件 集成运放 A 741*1 双比较器 LM393*1 二极管 2CP10*1 稳压管 2CW13*2 电容 0.01 F*1 0.022 F*2 电阻 1K Ω*2 2K Ω*2 10K Ω*3 15K Ω*2 20K Ω*1 24K Ω*1 51K Ω*2 100K Ω*2 1M Ω*1 电位器 2.2K Ω*1直流稳压电源 一台2．交流正弦信号发生器 一台 3．双踪示波器 一台4．直流稳压电源 一台5计算机三、画出各实验电路图并简述其原理（1）反相比例运算电路。
反相比例运算电路原理如图3－8所示。
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为了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R 2＝R 1 // R F 。
U图3－8 反相比例运算电路（2)同相比例运算电路。
同相比例运算电路原理如图3－9(a)，它的输出电压与输入电压之间的关系为i i i 1F O U 11U )101001()U R R (1U =+=+=， R 2＝R 1 // R F当R 1→∞时，U O ＝U i ，即得到如图3－9(b)所示的电压跟随器。
图中R 2＝R F ，用以减小漂移和起保护作用。
一般R F 取10K Ω， R F 太小起不到保护作用，太大则影响跟随性。
-12VU -12V（a) 同相比例运算电路 (b) 电压跟随器图3-9 同相比例运算电路（3)反相加法电路。
反相加法电路原理如图3－10所示，输出电压与输入电压之间的关系为：)10U -(10U )U 10100U 10100-()U R R U R R (U i2i1i2i1i22F i11F O +=+=+-= 其中R 3＝R 1 // R 2 // R F i i i 1F O U 10U 10100U R R U -=-=-=UU图3－10 反相加法运算电路（4)差动放大电路（减法器）差动放大电路原理如图3-11所示，当R 1＝R 2，R 3＝R F 时， 有如下关系式 )U 10(U )U (U 10100)U (U R R U i1i2i1i2i1i21F O -=-=-=UU图3－11 减法运算电路四、实验任务（1）复习教材中有关OTL 放大电路部分内容，理解其工作原理。
集成运算放大器的参数测量
集成运算放大器的参数测量技术集成运放是直接耦合的多级放大器集成制作在一小块芯片上。
其管脚一般有八脚、十四脚等，其封装形式有金属圆壳和双列直插塑封两种形式，双列直插塑封式更为多见。
集成运放不是一个元件，而是一个放大器，其性能优劣和应用范围，也是用相应参数来表示的，这是我们选择和使用集成运放时的主要依据。
集成运放参数的测量方法，主要有搭电路测试和用专的模拟ＩＣ测试仪测量。
这里主要介绍搭电路测运放电路参数的方法。
一、输入失调电压Ｕos的测量一个理想的运算放大器的输人端无信号输入时，输出端的输出电压为零。
但实际上由于制作工艺等方面的原因，运算放大器在输入端无信号输入时，输出端的电压不为零，这相当于在理想运放器的输入端串有一个电压Ｕos ,使Ｕo≠0,Ｕos称为算放大器的失调电压。
即Ｕos是运算放大器内部引起输出电压不为零的因素，折算到输入端的电压，如图１.４—ｌ所示。
≠0图1.４—1失调电压图１.４一２Uos 的测量图１.4一３ＩOS的测量UOS的测试电路很多，这里只介绍其中之一。
电路如图１.4—２所示，运算放大器处于闭环状态，由于U+=U-，此电路可看成是同相放大器，因此ｋf ＝（Ｒ1+Ｒf）／Ｒ1(1.4－１)测试方法：运放不加调零电路，用万用表测出Ｕ。
则Ｕos =Ｕ／ｋf＝Ｒ1／（Ｒ1+Ｒ2）⨯Ｕ（１.４－２）图中Ｒ1=100Ω，Ｒ2=10ｋΩ,则Ｖos＝1／101⨯Ｕ0二、输人失调电流IOS的测量I OS 是指输人信号为零时，两个输入端静态基极电流I b1与 I b2之差。
即I OS ＝I b1－I b2 (1.4－３) 测量时可采取相应电路分别测出I b1和I b2 ，从而获得I OS 。
在这里只介绍一种直接测I OS 方法。
电路如图 １.4—３ 所示。
即在前面测U OS 基础上，在同相、反相端分别串入 Ｒ＝10ｋΩ电阻，用数字万用表（或万用表）测出此时输出电压U 0，则I OS ＝（U 02－U 01）／[]R R R )/1(12+ (1.4－４)其中U 01为上边测U OS 时的U 01。
模拟电路：实验五、集成运算放大器的应用
一、实验目的 1、了解集成运算放大器的性能及特点。 2、学会用集成运算放大器构成基本运算电路。 3、掌握相关测量的基本方法。
二、实验仪器设备及器件
1.直流稳压电源；
5.模电实验箱；
2.函数发生器；
6.直流小信号源；
3.双踪示波器；
7.集成运放μA741；
4.数字万用表；
8.阻、容器件若干。
三、与集成运放电路相关的几个问题
1. 集成运算放大器μA741的功能引脚及排列
空脚
+12V
输出端
反相输入端 同相输入端
-12V 1、5脚为外接调零端子
2、运算电路的调零 （1）为什么要调零？
由于集成运算放大器的输入失调电压和失调电流的 影响，使运放组成的线性运算电路在输入信号为零时， 而输出往往不等于零。为提高电路的运算精度，要求对 失调电压和失调电流造成的误差进行补偿(修正)，这就 是运算放大器的调零，又称静态调零。
测量值
UI
UO
＋0.2V
－0.2V
计算值 AV＝UO/UI
3.电压跟随电路
按右图进行接线并按下 表要求测量。
Rf 10K +12V
7
2
3 +6 +
+ R2 10K 3 4
Ui
-12V
Uo
测量值 计算值 _
_
UI
UO
AV＝UO/UI
＋0.2V －0.2V
Uo＝Ui
4. 反相加法运算电路
Rf 100K R1 10K
另外要注意输入与 输出的相位关系。
uo=－R—1C—∫uidt
7、微分运算电路 输入要求：频率 f=100Hz的方波信号，UIP-P＝100mV。 用双踪示波器观察并记录输入、输出的波形，同时测 量并记录UOP-P的值。 提示： 注意相位关系。
实验五 集成运算放大器指标测试
实验五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5－1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5－1 μA741管脚图图5－2 U0S、I0S测试电路三、实验设备与器件1、±12V 直流电源2、函数信号发生器3、双踪示波器4、交流毫伏表5、直流电压表6、集成运算放大器μA741×1；电阻器、电容器若干四、实验内容实验前看清运放管脚排列及电源电压极性及数值，切忌正、负电源接反。
1、测量输入失调电压U0S按图5－2连接实验电路，闭合开关K 1、K 2，用直流电压表测量输出端电压U 01 ，并计算U 0S 。
(O1F11OS U R R R U +=) 记入表5－1。
2. 测量输入失调电流I 0S实验电路如图 5－2，打开开关 K 1、K 2，用直流电压表测量 U 02，并计算I 0SBF 1101O2B2B1OS R 1R R R U U I I I +-=-= 记入表5－1。
表5－13、测量开环差模电压放大倍数A ud按图5－3连接实验电路，运放输入端加频率100Hz ，大小约30～50mV 正弦信号，用示波器监视输出波形。
用交流毫伏表测量U 0和U i ，并计算A ud 。
i021id 0ud U U )R R (1U U A +== 记入表5－1。
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。
04.集成运算放大器的指标测试
流量时信号输入用直接耦合（DC）。
2. 测量输入失调电流IIO
输入失调电流 IIO： 当输入信号为零
时，集成运放两个输
入端上的电流之差称
为输入失调电流IIO。 输入失调电流 IIO的影响：
IIO IBP IBN
输入失调电流的大小反映了运放内部差分输入级基
集成运算放大器的指标测试
一、实验目的
学习集成运放组件的输入失调电压（VIO）、输入 失调电流（IIO）、开环差模电压增益（Aod）、最大输 出幅度（Vopp）和共模抑制比（KCMR）等主要技术指标 的测试方法。
二、相关知识（工作电源）
-15V
0V +15V
二、相关知识（测量线）
信号输入
屏蔽线
同轴连接 器
极偏置电流的失配程度。当运算放大电路的输入外接电
阻比较大时，输入失调电流及其漂移往往是引起运放误
差的主要原因。
2. 测量输入失调电流IIO
1. 两个输入端上的电阻必须精确匹配。
2. R1和R2、R3和R4的参数应严格对称。 3. R1和R2也可以取100Ω，这时R3和R4取10kΩ。 4. VO1指失调电压测试电路中的输出电压。
IIO
IBP IBN
V02 V01
R1 1 RF R1 RB
R1 R3 51 51
R2
5.1K
Rb －
IBN
2K Rb
A
＋
2K
IBP
R4 5.1K
+VCC
+ -VCC VO2
-
3. 测量开环差模电压增益Aod
1. 若输入信号太大，则输出会出现失真。 2. 输入信号100Hz以下。 3. 输入应采用屏蔽线。 4. 示波器监视输出波形有无自激。若出现自激，需在RF两端并
集成运算放大器参数的测试---最后更正
集成运算放大器参数的测试一、实验目的1、进一步加深对运算放大器主要参数的理解及实际运放与理想运放的差异。
2、掌握运算放大器主要参数的测试方法。
二、知识点及涉及内容本实验知识点为集成运放的基本构成、理想运放的性能参数；涉及参数的测试方法。
三、实验仪器示波器、信号源、模拟电路实验箱、万用表。
四、实验原理集成运算放大器是由多级基本放大电路组成的高增益放大器，具有开环增益高、输入电阻大、输出电阻小的特点。
用理想化的条件进行分析，可使得各种运放功能电路的分析变得非常简便和实用，但在实际的应用中，由于运放的非理想特性会对电路产生影响，因此在实际应用中需要掌握集成运放的特性参数，进行合理的选择。
以下是对集成运放的主要特性参数的描述。
1、输入失调特性参数(1)输入偏置电流当输入电压为零时，流入集成运算放大器两个输入端的静态电流的平均值称为输入偏置自流，即。
(2)输入失调电压若输入电压为零，输出电压不为零，则需要在输入端加补偿电压，以使输出为零，这个补偿电压称为输入失调电压。
(3)输入失调电流当输入电压为零时，两个输入电流之差，称为输入失调电流，即。
输入失调电流是一个差值，它的大小与输入偏流有关，输入偏流越小，输入失调电流也就越低。
2、差模特性参数(1)开环差模电压增益是集成运放在开环情况下对差模信号的电压增益。
(2)差模输入电阻和输出电阻是集成运放两个差分输入端间对差模信号的等效动态电阻，是运算放大器开环工作时输出端对地的动态电阻。
(3)最大差模输入电压是运放两输入端之间所能承受的最大差模电压。
若超过此规定值，器件特性将变坏，甚至损坏器件。
(4)频带宽度和单位增益带宽。
和是表征运算放大器小信号频率特性的参数。
当开环差模增益因频率升高而下降时的频率，即为频带宽度。
当开环增益下降到O dB时所对应的频率称为单位增益带宽。
3、共模特性参数(1)共模抑制比是集成运算放大器开环差模电压增益与其共模电压增益之比值的对数值，B。
集成运算放大器指标测试实验报告
集成运算放大器指标测试实验报告《集成运算放大器指标测试实验报告》实验目的：本文报告旨在测试集成运算放大器（IC）的各项指标，以了解指标对系统性能的影响，从而评价IC的质量。
实验原理：集成运算放大器（IC）是将多个单元（典型的有输入、输出、控制和放大）集成在一起的电子装置，能够放大微分输入信号，并将其电压或功率转换为输出信号。
IC指标的测试主要包括：输入阻抗、输出阻抗、电压增益、传输延迟、频响等，用以衡量IC的整体性能。
实验设备：实验所需设备包括模拟信号发生器、频率计、数字多用表测量仪、50 Ω示波器终端、数字示波器等。
实验步骤：（1）参数测量使用数字多用表测量仪对测试IC的输入阻抗、输出阻抗等参数进行测量，确定测试IC的各项指标。
（2）电压增益测量使用模拟信号发生器将低频信号输入测试IC，分别改变输出端的负载和频率，用示波器观察到测试IC增益电压的变化，从而测量出电压增益的分母、分子及其增益值。
（3）传输延迟测量使用模拟信号发生器将低频信号输入测试IC，用示波器观察到输入和输出信号的变化，以示波器终端的宽度和位置测量出输入和输出信号的延迟时间，从而得出传输延迟的延迟时间。
（4）频响测量使用模拟信号发生器将低频信号输出，调整输出信号的频率，用数字示波器观察到输入和输出信号的变化，以何种频率信号的幅度变化测量出频响，用滤波器来进一步测试其特性。
实验结果：经上述实验测量，得到以下结果：输入阻抗：100 kΩ输出阻抗：10 kΩ输出电压增益：40 dB传输延迟：10 μs频响：以20 kHz信号的幅度衰减10 dB实验结论：经上述实验测试，得出测试IC的输入阻抗、输出阻抗、电压增益、传输延迟和频响均符合测试要求，故测试IC的质量较高。
集成运算放大器参数的测量
式中Uo辅助放大器输出端的电压。
三、输入失调电压IIO的测试
为使放大器输出电压为0所必须施加的输入差模电流称为输入失调电流IIO。
下面介绍测试方法：
一、开环电压增益AU的测试
测量AU时，K+，K-闭合，根据规定接入适当的RL，若测试条件规定负载为10kΩ时，RL可不接，负载即为RL＝10kΩ，负载确定后即可进行测试。
首先将K2置“1”，即接地，由于电路有深负反馈，两个运放的输入端均具有虚开和虚短特性，并考虑到R2和R3远小于A的输入阻抗，因而待测放大器的输出电压为0，记此时测得的辅助放大器的输出为Uo1，它反映在待测放大器的输入端电压为Ui1为
然后将K2置“2”，同理，待测放大器的输出电压为－ES，记此时测得的辅助放大器的输出为Uo2，它反映在待测放大器的输入端电压为Ui2为
在这两次测量中待测放大器输出端电压变化为ES，相应的输入端的电压变化为
所以待测放大器的开环电压增益AU为
二、输入失调电压UIO的测试
为了使放大器输出电压为0所必须施加的输入差模电压称为输入失调电压UIO，它是集成差分放大器对程度的标志，失调电压越小，通常输出电压的适度漂移也越小。
则
四、输入偏置电流IIB的测试
放大器输出电压为零时，它的两个输入端的偏置电流的平均值称为输入偏置电流IIB。
测量时，K1断开，K2置“1”，即接地，精确选取R+＝R-＝R，首先将K+闭合，K-断开，测得Uo1，再将K+断开，K-闭合，测得Uo2，由图可见
集成运算放大器的实验
实验五：集成运算放大器的实验
【实验摘要】实验使用μA741芯片、电阻、信号发生器搭建反向比例放大器，用示波器观察输入和输出波形，并且测量放大器的电压放大倍数，加入电容，再用µA741组成积分电路，用示波器观察输入和输出波形，并做好记录。
【实验环境】μA741芯片、104PF电容、1KΩ电阻2个,100Ω电阻,2个，3KΩ电阻一个、信号发生器、示波器。
【实验原理】电路图：
（1）反向比例放大器
反相端相当于接地（即虚地），由节点法有知道输出电压U0，输入电压U的关系为：(G1+G2)*U2-G2*U0-G1*U=0。
所以有：U0=-(R2/R1)*U。
（2）积分电路
【实验步骤】搭建好电路，并且选择合适的频率（大约1KZ），调节示波器，直到观察到合适的波形。
【实验数据】
仿真结果：
【实验结果和分析】由上图1，U=-536.347，U0=58.05mV，又因为R2/R1=10,U/U0≈-10；由此可知此放大器的放大比例为-10倍，且此放大器符合由节点法推导而出的公式。
【实验总结】①遇到新元件课前要查清楚资料，如本实验中的μA741，实验前就应该弄清楚8个脚各自的接法。
②做实验时频率与输出电压要提前查清楚，调整到合适的数值，否则对电路器件不利。
③学会学以致用。
把电路分析基础课程中的关于放大器的知识（如节点法）与实验内容紧密结合起来。
实验五 集成运算放大器
实验五集成运算放大器一、实验目的1. 掌握集成运算放大器构成的运算电路的特点。
2. 熟悉运算电路性能指标的测量方法。
3. 学会运算电路的分析方法。
二、实验仪器1. 模拟电路实验仪。
2. 双踪示波器。
3. 交流毫伏表。
4. 信号发生器。
5. 数字万用表。
6. 直流稳压电源。
7. 多功能计数器。
三、预习要求1. 根据图5.1所示电压跟随器，计算V o、A f的理论值，并填入表5.1中。
2. 根据图5.2所示反向比例放大器，计算V o的理论值，并填入表5.2中。
3. 估算表5.3中的理论值。
4. 根据图5.3所示同向比例放大器，估算表5.4、表5.5中的理论值。
5. 根据图5.4所示的反向求和放大器、图5.5所示双端输入求和放大器，分别计算输出电压V o。
6. 分析图5.6所示积分电路，若输入正弦波，V o与V i相位差是多少？当输入信号的频率为l00Hz、有效值为2V时，V o=？7. 分析图5.7所示微分电路，若输入方波，V o与V i相位差多少？当输入信号的频率为160Hz，幅值为1V时，输出V o =？8. 从实验角度，简述放大器上限截止频率的测量方法。
四、实验内容1. 电压跟随器（1）实验电路按如图5.1所示接线。
图5.1 电压跟随器（2）按表5.1要求进行实验，输入大小不等、频率均为100Hz 的正弦信号（下同），在R L =∞、R L =5K1两种情况下，测量输出电压V o ，并总结电压跟随器的主要特点。
表5.12. 反向比例放大器（1）实验电路按图5.2所示接线。
图5.2 反向比例放大器（2）按表5.2内容实验并测量记录。
表5.2（3）按表5.3要求实验并测量记录。
表5.3（4）测量图5.2电路的上限截止频率f H 。
（f H = ） 3. 同向比例放大器（1）实验电路按图5.3所示接线。
图5.3 同向比例放大器（2）按表5.4和表5.5内容实验并测量记录。
表5.4表5.5（3）测出电路的上限截止频率fH 。
实验5 集成运放的线性应用实验
实验五 集成运放的线性应用实验一、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、实验仪器模拟电路箱( )、数字万用表( )、双踪示波器( )、信号发生器( )等 三、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。
1、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 ∞=vd A 输入阻抗 ∞=i R 输出阻抗 0=o R 带宽 ∞=BW f 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o U 与输入电压之间满足关系式 )(-+-=U U A U vd o由于∞=vd A ，而o U 为有限值，因此，0≈--+U U V 。
即-+≈U U ，称为“虚短”。
（2）由于∞=i R ，故流进运放两个输入端的电流可视为零，即0=i I ,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。
2、基本运算电路（1）反相比例运算电路电路如图6-1所示。
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i f o U R R U 1-=为了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12R R =‖f R 。
（2）反相加法运算电路电路如图6-2所示，输出电压与输入电压之间的关系为)(2211i f i f o U R R U R R U +-= 13R R =‖2R ‖f R（3）同相比例运算电路图6-3（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 i f o U R R U )1(1+= 12R R =‖f R当∞→1R 时，i o U U =，即得到如图6-3（b ）所示的电压跟随器。
实验五 集成运算放大器应用
实验五 集成运算放大器的应用一、实验目的1．掌握运用集成运算放大器组成比例、求和电路的特点和性能。
2．学会上述电路的测试和分析方法。
二、预习要求：1．计算表5.1中的O V 和f A 。
2．估算表5.3的理论值。
3．估算表5.4、表5.5中的理论值。
4．计算表5.6中的O V 值。
三、实验设备与器件1．数字万用表2．函数信号发生器 3．双踪示波器 4．LM3245．晶体二极管 IN4007、电阻器若干四、实验内容1、电压跟随器实验电路如图5.1所示，按表5.1内容实验并测量记录图5.1 电压跟随器LM324管脚图表5-12．反相比例放大器实验电路如图5-2所示。
图5-2 反相比例放大器（1）按表5-2内容实验并测量记录于表5-2中。
表5-2（2）按表5-3要求实验并测量记录于表5-3中。
表5-3（3）测量图5.2电路的上限截止频率。
3．同相比例放大器电路如图5.3所示（1）按表5-4和5-5内容实验并测量记录于表5-4和5-5中。
图5-3 同相比例放大器表5-4表5-5（2）测出电路的上限截止频率。
4．反相求和放大电路电路如图5-4所示图5.4 反相求和放大电路按表5-6内容进行实验测量，并与预习计算比较。
表5-65．双端输入求和放大电路实验电路为图5.5所示，按表5.7要求实验并测量记录。
图5.5 双端输入求和电路表5-7五、实验报告1、总结本实验中5种运算电路的特点及性能。
2、分析理论计算与实验结果误差的原因。
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实验五 集成运算放大器参数测试
一、实验目的：
1．通过对集成运算放大器741参数的测试，了解集成运算放大器组件主要参数的定义和表示方法。
2．掌握运算放大器主要参数的测试方法。
二、实验原理：
集成运算放大器是一种使用广泛的线性集成电路器件，和其它电子器件一样，其特性是通过性能参数来表示的。
集成电路生产厂家为描述其生产的集成电路器件的特性，通过大量的测试，为各种型号的集成电路制定了性能指标。
运算放大器的性能参数可以使用专用的测试仪器进行测试（“运算放大器性能参数测试仪”），也可以根据参数的定义，采用一些简易的方法进行测试。
本次实验是学习使用常规仪表，对运算放大器的一些重要参数进行简易测试的方法。
实验中采用的集成运算放大器型号为741，其引脚排列如图5.1所示。
它是一种八脚双列直插式器件，其引脚定义如下：
①、⑤调零端；
图 5.1 741引脚
②反相输入端；
③同相输入端；
④电源负极；
⑥输出端；
⑦电源正极；
⑧空脚。
以下为主要参数的测试方法：
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（由晶体管组成的差动输入级，不对称的主要原因是两个差放管的U BE 不相等），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或V OS。
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：
式中：U IO — 输入失调电压 U OO — 输入为零时的输出电压值
A od — 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5.2所示。
闭合开关K1及K2，
使电阻R B短接，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
图5.2 U IO，I IO测试电路
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要求电阻R1和R2，R3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（有的资料中使用符号I OS）。
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（μA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5.2所示，测试分两步进行：1）闭合开关K1及K2，将两个R B短路。
在低输入电阻下，测出输出
电压U O1，如前所述，这是输入失调电压U IO所引起的输出电压。
2）断开K1及K2,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：
一般，I IO在100nA以下。
测试中应注意：①两端输入电阻R B应精确配对。
3．开环差模放大倍数A od
集成运放在没有外部反馈时的直流差模放大倍数称为开环差模电压放大倍数，用A od表示。
它定义为开环输出电压U O与两个差分输入端之间所加差模输入信号U id之比：
或（dB）
按定义A od应是信号频率为零时的直流放大倍数，但为了测试方便，通常采用低频（几十赫兹以下）正弦交流信号进行测量。
由于集成运放的开环电压放大倍数很高，而且在开环情况下U O的漂移量太大，难以直接进行测量，故一般采用闭环测量方法。
A od的测试方法很多，现采用交、直流同时闭环的测试方法，如图5.3所示。
被测运放一方面通过R F、R1、R2完成直流闭环，以抑制输出电压漂移；另一方面通过R F和R S实现交流闭环，外加信号U S经R1、R2分压，使U id足够小，以保证运放工作在线性区，同相输入端电阻R3应与反相输入端电阻R2相匹配，以减小输入偏置电流影响，电容C为隔直电容。
被测运放的开环电压放大倍数为：
图5.3 Aod的测试电路
A od一般约为105（100dB）左右。
测试中应注意：
①输入信号频率应较低，一般用50～100HZ，输出信号幅度应较
小，而且无明显失真。
4．共模抑制比K CMR
集成运放的差模电压放大倍数A od与共模电压放大倍数A oc之比称为共模抑制比，记为K CMR（或CMRR）。
或
式中：A od—差模电压放大倍数；A oc—共模电压放大倍数。
图5.4 K CMR测试电路
共模信号是指加在运算放大器两个输入端上幅值、相位都相等的输入信号，是一种无用的信号（常因电路结构、干扰和温漂造成）。
理想运算放大器的输入级是完全对称的，其共模电压放大倍数为零，所以当只输入共模信号时，理想运放的输出信号为零；当输入信号中包含差模信号与共模信号两种成份时，理想运放输出信号中的共模成份为零。
但在实际的集成运算放大器中，因为电路结构不可能完全对称，所以其共模电压放大倍数不可能为零，当输入信号中含有共模信号时，其输出信号中必然含有共模信号的成分。
输出端共模信号愈小，说明电路对称性愈好，也就是说运放对共模干扰信号的抑制能力愈强。
人们用共模抑制比K CMR来衡量集成运算放大器对共模信号的抑制能力。
K CMR愈大，对共模信号的抑制能力越强，抗共模干扰的能力越强。
K CMR的测试电路如图5.4所示。
为了便于测试，采用闭环方式。
集成运放工作在闭环状态下的差模电压放大倍数，根据使用的电阻值，用下面公式计算：
使用图5-4的电路可测得共模输入信号U ic和共模输出信号U oc，根据
测得的U ic、U oc值用下式计算出共模电压放大倍数：
图5.5 U ICM测试电路
由A d和A c计算得共模抑制比：
测试中应注意：
①输入信号U ic幅度必须小于集成运放的最大共模输入电压范围U ICM.
5．共模输入电压范围U ICM
集成运放所能承受的最大共模电压称为共模输入电压范围，超出这个范围，运放的K CMR会大大下降，输出波形产生失真，有些运放还会出现“自锁”现象以及永久性的损坏。
U ICM的测试电路如图5.5所示。
(A)
被测运放接成电压跟随器形式，输出端接示波器，观察最大不失真
输出波形，从而确定U ICM值。
图5.6 U OPP测试电路
6．最大输出电压U OPP
集成运放的最大输出电压又称输出电压动态范围，记为U OPP，该参数与电源电压、外接负载及信号源频率有关。
测试电路如图5.6所示。
改变U S幅度，观察U O削波顶失真开始时刻，从而确定U O的不失真范围，这就是运放在某一定电源电压下可能输出的电压峰峰值U OPP。
三、实验设备与器件
1．信号发生器
2．双踪示波器 3．交流毫伏表
4．数字万用表 5. 集成运算放大器 741
6. 电阻器 51Ω×2 ，51KΩ×2, 1KΩ×2 2KΩ×2, 10KΩ×2，100KΩ×2
7．电解电容器 100μF×1
四、实验内容
1．测量输入失调电压U IO
按图5.2连接实验电路，闭合开关K1、K2，用直流电压表测量输出电压U O1，并计算U IO 。
记入表5-1.
表5-1
U IO（mV）I IO(nA)A od(db)CMRR(db)U ICM（V）U OPP（V）
实测值实测值实测值实测值实测值实测值
2. 测量输入失调电流I IO
实验电路如图5-2,打开K1，K2，用直流电压表测量U O2,计算I IO。
记入表5-1。
3. 测量开环差模电压放大倍数A od
按图5-3连接实验电路，运放输入端加频率100H Z, 大小约为30mV～50mV正弦信号作为U i，用示波器监视输出波形。
用交流毫伏表测量U o 和U i,并计算A od。
记入表5-1。
4. 测量共模抑制比K CMR
按图5-4连接实验电路，运放输入端加 f = 100Hz , U ic= 1～2V正弦信号，监视输出波形。
测量U oc和U ic,计算A d 、A C 及K CMR ,记入表5-1。
5. U ICM的测试电路如图5.5所示，运放输入端加 f = 100Hz正弦信号，输出端接示波器。
改变输入电压U S，观察最大不失真输出波形，记录U ICM值到表5-1。
(A)
6. 最大输出电压U OPP的测试电路如图5.6所示。
运放输入端加 f = 100Hz正弦信号，输出端接示波器。
改变U S幅度，观察U O削波顶失真开始时刻，记录U OPP到表5-1。
五、实验总结。