集成运放线性运算实验.(精选)

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集成运算放大器线性应用的研究实验

集成运算放大器线性应用的研究实验

集成运算放大器线性应用的研究实验一、实验原理和目的集成运算放大器是一种具有高增益、直接耦合的多级放大电路,它一般有两个输入端(同相端和反相端)和一个输出端。

在实际应用当中,集成运放可以利用其线性区特性实现信号放大的作用。

同时,由于实际运放很接近理想运放。

所以,它也可以借助反馈结构,利用理想运放线性区“虚短”、“虚断”的特性,来实现很多不同的电路功能。

虚短:u+=u-;虚断:i+=i-=0本实验的目的是通过实验的方法测量指定电路的输入信号u+ 、u-和输出信号u o,并试分析两者间的关系,判断电路可以实现的功能。

同时,以实验结果对照理论分析,加深对集成运放特性的理解;为集成运放线性应用理论课程的学习打下良好的基础。

二、实验预习:(1)实验前,通过视频回顾常用仪器的基本使用方法,重点复习信号发生器和示波器的使用。

(2)请写出各实验的电路名称,对各个电路的进行理论分析计算,写出输入输出的关系式。

3.以下问题是前几届学生遇到的常见问题,请认真思考如果自己遇到这些问题,该如何解决呢?(1)实验室所用集成放大芯片741可用电源电压是多少伏呢?(±15V)(2)集成放大芯片741的饱和输出电压是多少伏?如果放大器输出端输出饱和输出电压意味着什么呢?三、实验内容:2.1 实验内容一根据下图所示电路,在实验台上搭建电路,并完成以下数据的测量。

(1)利用直流稳压电源在反相输入端输入+5V的直流信号,利用万能表测量输出电压,如果输出电压不是5V,请自行分析电路解决问题。

如果能够判断出芯片已损坏,请及时联系老师更换芯片。

(2)利用信号发生器在反相输入端输入2组不同幅值、频率的正弦信号,信号大小设置在100mV至5V之间,信号大小应覆盖mV及V两个数量级。

用示波器观察输出波形,并记录各组输出信号的峰值及相位情况,填于表1之中。

(3)同时拍摄一张测量的操作照片,再拍摄一张示波器的显示高清图,请将这两张照片附在表格后面。

集成运算的线性应用实验报告.doc

集成运算的线性应用实验报告.doc

集成运算的线性应用实验报告篇一:集成运算放大器的线性应用--实验篇集成运算放大器的线性应用一、实验名称:集成运算放大器的线性应用二、实验任务及目的1.基本实验任务用运放设计运算电路。

2.扩展实验任务用运放构成振荡频率为500Hz的RC正弦波振荡器。

3.实验目的掌握运放线性应用电路的设计和测试方法三、实验原理及电路1.实验原理运算放大器的线性应用,即将运放接入深度负反馈时,在一定范围内输入输出满足线性关系。

2.实验电路图2.15.1 U0=5Ui1+Ui2(Rf=100k)电路(注意平衡电阻的取值!)图2.15.2 U0=5Ui2-Ui1(Rf=100k)电路(注意输入端电阻的匹配!)图2.15.3 uo??(Cf=0.01?F)电路?图2.15.4 可调恒压源电路(注意电位器的额定功率!)图2.15.5 恒流源电路(注意负载电阻的取值!)图2.15.6 RC正弦波振荡器四、实验仪器及器件1.实验仪器稳压电源1台,使用正常;数字万用表1台,使用正常;示波器1台,使用正常;函数信号发生器1台,使用正常。

2.实验器件DC信号源1个,使用正常;uA741运放2个,使用正常;1kΩ电阻1个,10kΩ电阻2个,15kΩ电阻1个,17kΩ电阻1个,20kΩ电阻2个,33kΩ电阻1个,51kΩ电阻1个,100kΩ电阻4个,0.01μF电容1个,10kΩ电位器1个,使用正常。

五、实验方案与步骤1.按照图2.15.1接好电路,将输入端接地(ui1=0,ui2=0),万用表监测输出电压,接通±15V电源后,调整调零电位器,尽量使Uo接近零,若不为零,则需记录该失调电压的数值。

将DC信号源接通电源,万用表监测DC信号源输出,按照表格中要求的参数调整旋钮,测量输出电压。

2.按照图2.15.2接好电路,记录该失调电压,将DC信号源接通电源,按照表格中要求的参数调整旋钮,测量输出电压。

3.按照图 2.15.3接好电路,调节函数信号发生器输出1kHz/4V的方波信号。

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

6 积分器
模拟电路实验箱-集成运算放大器的线性应用

一、实验目的

于 勤
1、掌握用集成运算放大器构成各种基
本运算电路的方法;


2、掌握用集成运算放大器构成的各种
于 专
基本运算电路的调试和测试方法;
学 以
3、通过实验初步掌握集成运算放大器 的使用方法。


模拟电路实验箱-集成运算放大器的线性应用
匠心智拓(天津)科技有限公司
业 精 于 勤 技 精 于 专 学 以 致 用
模拟电路实验箱
模拟电路实验箱-集成运算放大器的线性应用

一 实验目的
精 于
二 实验设备

三 实验原理

四 实验内容
精 于
五 讨论题

六 实验报告

以 1 放大器调零
2 反相比例放大器
致 用
3 同相比例放大器
4 加法器
5 减法器
技 端之间,便构成同相比例放大器电
精 路。如右图所示。其运算关系为:
于 专
Uo=(1+Rf/R1)Ui
该式表明,输出电压与输入电
学 压是比例运算关系。

若R1不接或Rf=0,则为跟随
致 用
器。
Uo=Ui
模拟电路实验箱-集成运算放大器的线性应用
业 1. 按图接好电路,在反相端加入交流信号Ui=1KHz,
∞ 100K

模拟电路实验箱-集成运算放大器的线性应用
业 精 于 勤 技 精 于 专 学 以 致 用
模拟电路实验箱-集成运算放大器的线性应用

3.4、加法器

实训九集成运放的线性应用

实训九集成运放的线性应用

实训九 集成运放的线性应用内容一 集成运放的反相、同相比例运算电路一、实训目的1. 掌握集成运算放大器的使用方法。

2. 了解集成运放构成反相比例、同相比例运算电路的工作原理。

3. 掌握集成运放反相比例、同相比例运算电路的测试方法。

二、实训测试原理1. 反相放大电路电路如图( 1)所示。

输入信号 U i 通过电阻 R 1 加到集成运放的反相输入端,输出信号 通过反馈电阻 R f 反送到运放的反相输入端,构成电压并联负反馈。

根据“虚断”概念,即 i N =i p ,由于 R 2 接地, 所以同相端电位 U p =0。

又根据“虚短” 概念可知, U N =U p ,则 U N =U p =0,反相端电位也为零。

但反相端又不是接地点,所以N 点又运放的同相输入端经电阻 R 2 接地,R 2叫平衡电阻,其大小为 R 2=R 1∥R f 。

U i 通过平衡电阻 R 2 加到集成运放的同相输入端,输 出信号通过反馈电阻 R f 反送到运放的反相输入端,构成电压串联负反馈。

根据“虚断”与“虚短”的概念,有U i U P U N ,i N =i P =0;则得 U 0 (1 Rf )U i 若 R 1=∞, R f 0, R 1 则U 0 U i 即为电压跟随器,如图( 3)。

称“虚地”。

则有 i 1i f , i 1UiR 1i f =-URf 0 则U 0=-RRf1U i 。

电路如图( 2)所示。

输入信号 2. 同相放大电路图( 2) 同相放大电路 图( 3) 电压跟随器三、实训仪器设备1. 直流稳压电源2. 万用表3. 示波器四、实训器材1. 集成块 μ A741(HA17741)2. 电阻 10K Ω× 2 100K Ω× 2 2 K Ω× 23. 电位器 1K Ω× 1五、实训电路图( 4)同相比例运算实训电路六、测试步骤及内容图( 3)反相比例运算实训电路1. 反相比例运算实训1)按图(3)所示的电路正确连线,其中集成运放用的是μA741 。

实验六 集成运算放大器的线性应用(最全)word资料

实验六 集成运算放大器的线性应用(最全)word资料

实验六集成运算放大器的线性应用(最全)word资料实验六 集成运算放大器的线性应用一、设计目的1.熟悉µA741集电路使用技术要求。

2.掌握µA741的运算电路的组成,并能验证运算的功能。

二、电路结构及说明1.反相放大器电路结构:理想条件下,表达式:1f i o u R Ru u A -==。

说明:21R R =时电路保持平衡。

2.同相放大器电路结构理想条件下,表达式:1f i o u 1R R u u A +==。

说明:21R R = ,f 3R R =电路保持平衡,减少输入引起失调电压的误差。

3.反相比例加法器电路结构 理想条件下,表达式)(B A 4fo u u R R u +-=。

说明:43R R =,543//R R R =电路保持平衡;单电源供电,利用分压方式得A u 、B u 。

4.差动减法器电路结构 理想条件下,达式)(B A 3fo u u R R u --=。

说明:43R R =电路保持平衡。

5.反相积分器电路结构理想条件下,表达式:dt t u CR u )(1i 1o ⎰-=。

说明:输入方波信号,输出是输入对时间的积分,负号表示输入与输出反相。

当输入电压为方波时,输出电压为三角波,其输出电压的峰值为:)2(211P -SP P -OP TC R u u -=(1)C 为反馈元件。

f R 为分流电阻,它是给直流反馈提供通路避免失调电压在输出端产生积累电荷,使积分器产生饱和,f R 取大些可改善积分线性。

(2)21R R =保持电路平衡。

(3)当选择时间常数T C R ==1τ时,那么:P -SP 1P -SP P -OP 41)2(21u T C R u u -=-=。

(其中T 表示信号频率的周期) 三、实验仪器1. 直流稳压电源 一台 2.函数信号发生器 一台 3.示波器 一台 4.晶体管毫伏表 一台 5.数字万用表 一块 四、设计要求和内容1.反相放大器。

实验 集成运算放大器的线性应用及设计

实验    集成运算放大器的线性应用及设计

实验四集成运算放大器的线性应用及设计一、实验目的1、掌握集成运算放大器的使用方法;2、集成运放构成反向比例﹑同向比例﹑反向加法﹑积分电路和微分电路。

3、通过运算电路的设计与实验,掌握设计方法,加深对集成运算电路各参数之间、输入输出间函数关系的理解。

二、实验设备1、µA741 1片2、YB43020双踪示波器 1台3、TH型实验箱 1台4、电阻、电容若干三、实验原理图4-1 uA741的管脚图集成运算放大器是一种线性集成电路,和其它半导体器件组成的电路一样,使用中需要进行一系列调整才能保证准确使用和正常工作。

为了正确使用集成运放,零偏是其中最基本的调整之一。

本实验采用的集成运放型号为uA741(或F007),引脚排列如图4-1.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。

图4-2 集成运放的调零电路为提高运算精度,在运算前,应首先对直流输出电位进行调零,即保证输入为零时,输出也为零。

当运放有外接调零端子时,可按组件要求接入调零电位器R W,调零时,将输入端接地,调零端接入电位器R W,用直流电压表测量输出电压Uo,细心调节R W,使Uo为零(即失调电压为零)。

对于uA741运放可按图3.2.2所示电路进行调零。

如果一个运放如不能调零,大致有如下原因:①组件正常,接线有错误。

②组件正常,但负反馈不够强(R F/R1太大),为此可将R F短路,观察是否能调零。

③组件正常,但由于它所允许的共模输入电压太低,可能出现自锁现象,因而不能调零。

为此可将电源断开后,再重新接通,如能恢复正常,则属于这种情况。

④组件正常,但电路有自激现象,应进行消振。

⑤组件内部损坏,应更换好的集成块。

四、实验内容1、用μA741设计实现下列各种运算功能的电路,并完成各实验并填写相应表格(1)Uo=4Ui(2)Uo=-2Ui(3)Uo=-(Ui1+Ui2)2﹑设计一个反相积分运算电路,将方波变换成三角波。

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

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。

集成运放线性运算实验

集成运放线性运算实验

集成运放线性运算实验一、实验目的1、研究由集成运算放大器组成的比例、加法和减法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。

3、熟悉典型集成运放应用电路的接线和使用方法。

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) 反相比例运算电路电路如图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i 1FO U R R U -=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 。

图1 反相比例运算电路 图2 反相加法运算电路2) 反相加法电路电路如图2所示,输出电压与输入电压之间的关系为)U R RU R R (U i22F i11F O +-= R 3=R 1 / R 2 // R F 4) 差动放大电路(减法器)对于图3所示的减法运算电路,当R 1=R 2,R 3=R F 时, 有如下关系式图3 减法运算电路图三、实验设备与器件1、±15V 直流电源2、函数信号发生器3、数字万用表4、集成运算放大器μA7415、示波器6、电阻器、电容器若干 四、实验内容实验前要看清运放组件各管脚的位置;切忌正、负电源极性接反和输出端短路,否则将会损坏集成块。

集成运放的线性运算电路实验报告

集成运放的线性运算电路实验报告

实验一 集成运放的线性运算电路实验报告一、实验目的1.掌握运放运算电路的测量分析方法。

2.巩固集成运放几种典型运算电路的用法,掌握电路元、器件选择技巧。

二、实验仪器与设备1.模拟电路实验箱:包括本实验所需元器件; 2.双踪示波器1台; 3.万用电表1台。

三、实验原理1.反相求和运算电路图1-1为典型的反相求和运算电路,输出U o 与输入U I 有如下关系U O =−(R F R 1U I1+R F R 2U I2+R FR 3U I3)若设R 1=R 2=R 3=R F ,上式可简化为U O =−(U I1+U I2+U I3)图1-1 反相求和运算电路2.差分比例运算电路图1-2为差分比例运算电路,输出U o 与输入U I 有如下关系U O =−R FR(U I1−U I ′) 电路的输入电阻为R i ≈2R图1-2 差分比例运算电路四、实验内容与步骤1.反相求和运算电路实验(1)按照图1-1连接电路;(2)调节实验箱上的可调电阻器,在0~1.5V范围内分别为U I1、U I2、U I3选择一组给定值;(3)测量输入电压U I1、U I2、U I3和输出电压U o,将测量结果填入下表中;2.差动比例运算电路实验(1)按图1-2连接电路电路,接通电源;(2)按下表在输入端加上直流电压,测量对应的输出电压,填入表中,并与计算值比四、预习要求1.复习第1单元有关内容;2.下载或绘制实验记录表;3.预习双踪示波器的使用方法五、实验报告要求1.填写实验表格;2.进行实验小结;3.上传实验报告。

6 实验八 集成运算放大器的线性应用

6 实验八 集成运算放大器的线性应用

实验八 集成运算放大器的线性应用2学时 一、实验目的1.学会正确使用集成运算放大器的方法。

2.掌握比例运算电路的设计和调试方法。

3.了解集成运算放大器单电源供电电路。

二、预习要求1.预习、理解实验原理。

2.完成电路参数设计,画出完整正确的实验电路。

3.领会和明确实验内容。

三、实验注意事项1.集成运算的电源电压值必须正确,在接线之前必须调节和验证其正确性,并断开电源开关之后,才能进行接线。

2.接线必须正确无误,特别要注意的是电源的正负极性,切忌接反。

3.运放的输出端绝不允许对地短路,所以输出端千万不要引出一端悬空的测试线,以防运放输出端短路而烧坏运放。

4.运放用于直流比例运算时,须加入调零装置或者测试记录输入信号全为“0”时,输出端的失调电压o V ',然后进行修正,以提高测量验证精度。

其中集成运放741A μ的调零装置接入电路的方法如图8.1所示。

W R Ωk 101脚5脚图8.1 741A μ的调零装置接入方法5.集成运放用于交流信号放大时,可能产生自激振荡现象,使运放无法正常工作,所以须在相应的运放引脚端接上相位补偿网络进行消振。

6.验证反相、同相、加减运算等比例实验时,o V 必须小于电源电压值。

四、实验原理集成运算放大器是高增益的多级直接耦合放大器。

在其输出端和输入端之间接入不同的反馈网络,就能实现各种不同的电路功能。

集成运放有一个反相输入端和一个同相输入端,分别标上“+”和“-”号。

两个输入端对地的电位分别用-V 和+V 表示。

当集成运放工作在线性区时,其参数很接近理想值,实际应用时 把它当作理想运放来分析。

理想运放的开环差模输入电阻为无穷大,输入电流为零,即0==-+I I ,把它称作“虚断”。

理想运放的开环差模电压增益为无穷大,当输出电压有限时,差模输入电压0/==-+-o o A V V V ,即-+=V V ,把它称作“虚短”。

理想运放的输出电阻、失调电压和电流都为零。

实验四 运放线性应用实验报告

实验四 运放线性应用实验报告

集成运放的基本应用一. 实验目的学习集成运放的基本线性应用,了解集成运放使用中的有关问题,进一步熟悉运算放大器的特性。

二. 实验仪器设备1.实验箱2. 万用表1、 加法运算2、减法运算i u1i u 2i u1i uKR KR KR KR 1010020202F1211====oKR KR KR KR 10010020203F21====)(211Fi i ou u RRu +-=3. 用运放设计运算电路,画出设计电路图)(121Fi i ou u RRu -=12105o I I V V V =-完成下列思考题(1)将理论值和实际值作比较,计算误差,分析一下理论值和实际值产生误差的原因。

理想的运放的放大倍数是无穷大的,输入电流是无穷小的。

但是实际上的运放的放大倍数有限,输入电流也不会是无穷小,所以实际的输出电压会低于理论值。

(2)什么是理想运放,指标参数有什么特点。

理想的运放的放大倍数是无穷大的,输入电流是无穷小的,123224o I I I V V V V =+-即有“虚断”(0i i +-== )的特性。

只有工作在线性放大区即存在负反馈时才有“虚短”(u u +-= )的特性。

当u u +-> 时,(sat)o o u U =+ ;当u u +-<时,(sat)o o u U =-,此时输入电流也等于零有“虚断”但是没有“虚短”特性。

(3)为什么理想运放工作在线性区时会有“虚短”、“虚断”的特点?简述“虚短”、“虚断”的含义 。

因运放具有极高的开环增益,不用负反馈技术的话运放难以稳定工作,所以就有了负反馈,在负反馈下,运放输入信号处在很小的范围内,相差很小,近似相等(u u +-=),电压相等了就相当于把那两点短接了,但实际又没短接,所以称虚短,虚短是因为运放的输入电阻很大,接近1兆欧,所以认为进入其中的电流很小了,好像是断了一样,所以称虚断(0i i +-==)。

实验总结:。

集成运放的线性应用实验报告

集成运放的线性应用实验报告

、实验目的1、掌握运放的线性工作区特点;2、理解运放主要参数的意义;3、掌握运放电路线性区分析测试方法;4、掌握运算放大电路设计方法;5、掌握半波整流电路分析设计方法;二、实验仪器1. 多功能函数发生器1 台2. 数字示波器1 台3. 数字万用表1 台4. 模拟电子技术实验训练箱1 台三、实验电路反向电压放大器电路电压跟随器电路加法器电路积分器电路半波整流器电路四、工作原理集成运放是高增益的直流放大器。

若在它的输出端和输入端之间加上反馈网络,则可以实现不同的电路功能。

例如,施加线性负反馈,可以实现放大功能以及加、减、微分、积分等模拟运算功能,施加非线性负反馈,可以实现对数、乘、除等模拟运算功能以及非线性变换功能;施加线性或非线性反馈,或将正、负两反馈结合,可以实现产生加法器电路积分器电路各种模拟信号的功能。

在使用集成运放时,要特别注意下列两个共性问题。

首先,在输出信号中含有直流分量的应用场合下,必须考虑“调零”问题。

第二,是相位补偿问题,不能让运算放大器产生自激现象,保证运放的稳定正常工作。

此外, 为了见效输入级偏置电流引起的误差,一般要求同相端和反相端到地直流电阻相等——保持输入端直流平衡。

五、实验内容与步骤1、电压跟随器按图电路接线,输入信号由同相端引入,测取Vi ,Vo,探究其关系。

2、反向电压放大器按图电路接线,输入信号由反向端引入,测取Vi 、Vo,探究其有什么关系。

3、加法器按如图电路接线。

加入输入信号。

然后分别给Vi1 、Vi2 两个电压值,并测Vi1 、Vi2 、Vo,分析其关系。

4、积分器按电路接线输入方波信号,f=100-1000Hz ,用示波器观察Vo,并记录之。

5、半波整流电路按图接线。

输入信号为正弦波,f=100-1000Hz, 用示波器观察Vo 的波形,并记录之六、实验数据整理分析1、电压跟随器按图电路接线,输入信号由同相端引入,测取Vi ,Vo,探究其关系。

根据测量所得数据可知,Vi 与Vo 之间的关系为Vi = Vo。

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。

实验七集成运放的线性应用

实验七集成运放的线性应用

+0.4 0Βιβλιοθήκη 4.积分电路 4.积分电路
输入方波f 100Hz观察输出波形画出波形图 观察输出波形画出波形图。 输入方波f=100Hz观察输出波形画出波形图。
1 u0 = − ∫ uidt RC
The END
5.微分电路 5.微分电路
输入方波f 100Hz观察输出波形画出波形图 观察输出波形画出波形图。 输入方波f=100Hz观察输出波形画出波形图。
示波器一台万用表1块元器件若干实验箱直流可调信号源集成运放a741a741dtrc在下图中调节rp使uo0注意
集成运放的线性应用
一 实验目的
掌握集成运放的正确使用方法。 (1)掌握集成运放的正确使用方法。 (2)如何用集成运放构成常见的线性应用电路。 如何用集成运放构成常见的线性应用电路。
二 实验仪器和设备
示波器一台,万用表1 示波器一台,万用表1块,元器件若干,实验箱 元器件若干,
二、实验仪器及设备
集成运放µA741 集成运放 直 流 稳 压 电 源
直流可调信号源
集成运放µA741的管脚图 的管脚图 集成运放
三 实验原理
虚短 虚断
i− ≈ 0,i+ ≈ 0
1. 反相比例放大电路
ui − u − u − −u o = R1 RF
uo = −
Rf R1
ui
2. 反相加法器
ui1 − u − ui 2 − u − u − −uo + = R1 R2 RF
RF RF u o = − ( u i1 + ui 2 ) R1 R2
3.积分电路 3.积分电路
duc i=C dt
ui −u− duo = −C R dt

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。

集成运放的线性应用实验报告

集成运放的线性应用实验报告

集成运放的线性应用实验报告实验目的,通过对集成运放的线性应用进行实验,加深对运放工作原理的理解,掌握运放的基本应用技巧,提高实验操作能力。

实验仪器与器件,集成运放、电阻、电容、示波器、信号发生器、直流电源等。

实验原理,集成运放是一种广泛应用于模拟电路中的集成电路元件,具有高输入阻抗、低输出阻抗、大增益等特点。

在线性应用中,运放可以作为信号放大器、滤波器、积分器、微分器等电路的核心部件,起到放大、滤波、积分、微分等作用。

实验步骤:1. 搭建基本的运放放大电路,连接示波器和信号发生器,调节信号发生器输出频率和幅值,观察输出波形,并记录实验数据。

2. 将电容接入运放反馈回路,搭建低通滤波器电路,调节信号频率,观察输出波形的变化,并记录实验数据。

3. 将电容和电阻接入运放反馈回路,搭建积分电路,输入方波信号,观察输出波形的变化,并记录实验数据。

4. 将电阻接入运放反馈回路,搭建微分电路,输入方波信号,观察输出波形的变化,并记录实验数据。

实验结果与分析:通过实验,我们观察到了运放放大电路、低通滤波器、积分电路、微分电路的输出波形特点,分析了不同电路对输入信号的处理方式。

在放大电路中,我们观察到了输入信号的放大效果,输出波形与输入波形的对应关系;在滤波器中,我们观察到了对不同频率信号的滤波效果,实现了对特定频率信号的抑制;在积分电路和微分电路中,我们观察到了对方波信号的积分和微分效果,输出波形的变化与输入波形的关系。

实验结论:通过本次实验,我们深入理解了集成运放在线性应用中的工作原理和特点,掌握了运放放大电路、滤波器、积分电路、微分电路等基本应用技巧,提高了实验操作能力。

同时,对运放的线性应用有了更深入的认识,为今后的电子电路设计和实际应用奠定了基础。

实验总结:集成运放作为模拟电路中的重要元件,在各种电子设备中得到了广泛应用。

通过本次实验,我们对运放的线性应用有了更深入的理解,对其在信号处理、滤波、积分、微分等方面的应用有了更清晰的认识。

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。

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集成运放线性运算实验
一、实验目的
1、研究由集成运算放大器组成的比例、加法和减法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。

3、熟悉典型集成运放应用电路的接线和使用方法。

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) 反相比例运算电路
电路如图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
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 。

图1 反相比例运算电路 图2 反相加法运算电路
2) 反相加法电路
电路如图2所示,输出电压与输入电压之间的关系为
)U R R
U R R (
U i22
F i11F O +-= R 3=R 1 / R 2 / R F 4) 差动放大电路(减法器)
对于图3所示的减法运算电路,当R 1=R 2,R 3=R F 时, 有如下关系式 )U (U R R U i1i21
F
O -=
图3 减法运算电路图
i
1F O U R R U -=
三、实验设备与器件
1、±15V直流电源
2、函数信号发生器
3、数字万用表
4、集成运算放大器μA741
5、示波器
6、电阻器、电容器若干
四、实验内容
实验前要看清运放组件各管脚的位置;切忌正、负电源极性接反和输出端短路,否则将会损坏集成块。

1、反相比例运算电路
1) 按图1连接实验电路,接通±15V电源,输入端对地短路,进行调零和消振。

2) 输入f=100Hz,U ipp=0.5V的正弦交流信号,测量相应的U O,并用示波器观察u O和u i的相位关系,记入表8-1。

表1U ipp=0.5V,f=100Hz
U ipp (V)
U0pp
(V)
u i波形u O波形A V
0.5
实测值计算值
2、反相加法运算电路
1)按图2连接实验电路。

按上述步骤调零和消振。

2) 输入信号采用直流信号,图4所示电路为简易直流信号源,由实验者自行完成。

实验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U i1、U i2及输出电压U O,记入表2。

图4 简易可调直流信号源
表2
U i1(V)
U i2(V)
U O(V)
3、减法运算电路
1) 按图3连接实验电路。

调零和消振。

2) 采用直流输入信号,实验步骤同内容2,记入表3。

表3
U i1(V)
U i2(V)
U O(V)
五、实验总结
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。

3、分析讨论实验中出现的现象和问题。

六、预习要求
1、复习集成运放线性应用部分内容,并根据实验电路参数计算各电路输出电压的理论值。

2、查阅uA741集成运放相关资料,熟悉引脚功能和使用方法。

3、在反相加法器中,如U i1和U i2均采用直流信号,并选定U i2=-1V,当考虑到运算放大器的最大输出幅度(±15V)时,|U i1|的大小不应超过多少伏?
4、为了不损坏集成电路,实验中应注意什么问题?
附:uA741引脚图
最新文件仅供参考已改成word文本。

方便更改。

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