实验三 集成运算放大器应用实验报告
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
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一、实验题目:集成运算放大器的应用二、实验目的:1、在面包板上搭接μA741的电路。
首先将+12V和-12V直流电压正确接入μA741的Vcc+(7脚)和Vcc-(4脚)。
2、用μA741组成反比例放大电路,放大倍数自定,用示波器观察输入和输出波形,测量放大器的电压放大倍数。
3、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。
三、实验摘要:1、在面包板上搭接一个搭接μA741的电路2、用示波器观察输入和输出波形,测量放大器的电压放大倍数。
3、用μA741组成积分电路,用示波器观察输入和输出波形。
四、实验仪器:1、示波器2、函数发生器3、数字万用表4、面包板,100欧电阻2个,1000欧电阻,导线,可调直流电压源五、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。
在大多数情况下,将运放视为理想运放,满足下列条件的运算放大器称为理想运放。
理想运放在线性应用时的两个特性:(1)理想运算放大器的两个输入端流进运放的电流为零,成为“虚断”。
(2)理想运算放大器的两个输入端间的电压差为零,成为“虚短路” 用μA741组成反比例放大电路,放大倍数自定,用示波器观察输入和输出波形,测量放大器的电压放大倍数。
原理图:VCC12VVCC715GNDR1100ΩR2GND100Ω2U1613524UA741CDVEEVE E-12VR41kΩ6XFG1XSC1Ext Trig+_GNDGNDA+_+B_GNDGND J1AC1Key = A10uFVCC12VVCC71515GNDGNDR1100ΩR2100Ω2U16324UA741CDVEEVE E-12V6XFG1XSC1Ext Trig+_GNDGNDA+_+B_GNDGND六、实验步骤及数据1、反比例放大电路:原理图:现在面包板上搭好如上图原理图所示的电路,在将示波器与函数信号发生器接入,打开示波器测量。
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。
《模拟电子线路实验》实验三 集成运算放大器的线性应用
模拟电子线路实验实验三集成运算放大器的线性应用【实验名称】集成运算放大器的线性应用【实验目的】1.熟悉集成运算放大器的使用方法,进一步了解其主要特性参数意义;2.掌握由集成运算放大器构成的各种基本运算电路的调试和测试方法;3.了解运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题。
【预习要点】1.复习课件中集成运放线性应用部分内容。
2.在由集成运放组成的各种运算电路中,为什么要进行调零?【实验仪器设备】【实验原理】集成运算放大器是一种高放大倍数、高输入阻抗、低输出阻抗的直接耦合多级放大电路,具有两个输入端和一个输出端,可对直流信号和交流信号进行放大。
外接负反馈电路后,运放工作在线性状态,其输出电压V o与输入电压V i的运算关系仅取决于外接反馈网络与输入端阻抗的连接方式,而与运算放大器本身无关。
改变反馈网络与输入端外接阻抗的形式和参数,即能对V i进行各种数字运算。
本实验采用的集成运放型号为HA17741,引脚排列如图3-1(a)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K 的电位器并将滑动触头接到负电源端。
⑧脚为空脚。
(a ) (b )图3-1为了补偿运放自身失调量的影响,提高运算精度,在运算前,应首先对运放进行调零,即保证输入为零时,输出也为零。
图3-1(b )是调零电位器连接示意图,使用时必须正确使用引脚才能确保电路正常工作。
所谓调零并不是对独立运放进行调零,而是对运放的应用电路调零,即将运放应用电路输入端接地(使输入为零),调节调零电位器,使输出电压等于零。
如图3-2所示。
+-△+R 2v i2oR 1v i1+12V-12VR wR1542367+-△+R 2v i2oR 1v i1+12V-12VR wR1542367图3-2集成运算放大器按照输入方式可分为同相、反相、差动三种接法。
按照运算关系可分为比例、加法、减法、积分、微分等,利用输入方式与运算关系的组合,可接成各种运算电路。
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。
V1 R1பைடு நூலகம்
由于运放反相输入端虚地,因此加法器的输出电压 Vo 为反馈电阻 Rf 两端电压的负值, 即 对于图 7-3 和图 7-4 所示的电路,输出电压为
四、实验步骤
1.在 EWB 平台上建立如图 7-2 所示的实验电路,万用表按图设置。单击仿真开关运行 电路分析。记录 I1 , I 2 , I , I f ,V1 ,V2 及 V0 。
9.根据电路元件值,用 V1 和 V2 计算输出电压 V0。V0=-V1=-1V
五、思考与分析
1.在步骤 1 中电流 I1,I2,I 及 If 的测量值与计算值比较,情况如何? 完全一样 2.在步骤 1 中输出电压 V0 的测量值与计算值比较,情况如何?为什么 V0 为负值? 完全一样,运放接入的是负极 3.在步骤 1,3 中,输出电压与输入电压之间有何关系? 输出是所有输入电压和的相反数 4.在步骤 5 中,输入电压与输出电压之间有何关系? 输出是所有输入电压和的相反数 5.在步骤 7 中,输入电压与输出电压之间有何关系? 输出是所有输入电压和的相反数 6.在步骤 8 中,输入电压与输出电压之间有何关系? 输出是所有输入电压和的相反数
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。
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【摘要】: 本题目关于放大器设计的基本目标:使用一片通用四运放芯片LM324组成预设的电路,电路包括三角波产生器、加法器、滤波器、比较器四个设计模块,每个模块均采用一个运放及一定数目的电容、电阻搭建,通过理论计算分析,最终实现规定的电路要求。
【关键字】:运算放大器LM324、三角波信号发生器、加法器、滤波器、比较器一、设计任务使用一片通用四运放芯片LM324 组成电路框图见图1(a ),实现下述功能:使用低频信号源产生 , 的正弦波信号, 加至加法器的输入端,加法器的另一输入端加入由自制振荡器产生的信号uo1, uo1 如图1(b )所示, T1=0.5ms ,允许T1有±5%的误差。
(a )(b )图中要求加法器的输出电压ui2=10ui1+uo1。
ui2 经选频滤波器滤除uo1 频率分量,选出f0 信号为uo2,uo2 为峰峰值等于9V 的正弦信号,用示波器观察无明显失真。
uo2 信号再经比较器后在1k Ω 负载上得到峰峰值为2V 的输出电压uo3。
电源只能选用+12V 和+5V 两种单电源,由稳压电源供给。
不得使用额外电源和其它型号运算放大器。
要求预留ui1、ui2、uo1、uo2 和uo3 的测试端子。
二、设计方案1、 三角波发生器由于用方波发生器产生方波,再经过积分电路电路产生三角波需要运用两个运算放大器,而LM324只有四个运算放大器,每个电路运用一个,所以只能用一个运算放大器产生三角波。
同时由于器件不提供稳压二极管,所以电阻电容的参数必须设计合理,用直流电压源代替稳压管。
对方波放生电路进行分析发现,如果将输出端改接运放的负输入端,出来的波形近似为三角波。
电路仿真如下图所示:2、 加法器由于加法器输出11210o i i u u u += ,根据《模拟电子技术》书上内容采用求和电路,电路如下所示:3、 滤波器由于正弦波信号1i u 的频率为500Hz ,三角波1o u 的频率为2KHz ,滤波器需要滤除1o u ,所以采用二阶的有源低通滤波器。
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
比较泵造成的成本和维护成本,以及集成运算放大器带来的成本和维护成本,确定哪种方式可以更有效地实现我们的功能。
本次实验主要目的是探讨集成运算放大器在应用中的作用,分析其在某些特定应用情况下,与比较泵相比,集成运算放大器更有利。
首先,说明实验条件。
本实验所使用的集成运算放大器是TI公司的LM317 IC。
所选择的比较泵是AZ的AZ855端口比较泵。
实验灯是飞利浦灯泡,电压是220V,实验电阻箱参数为1K法拉,实验线路均采用19号铜线。
其次,介绍了实验方法。
首先,以比较泵为基础进行测试,测量比较泵输入电压和灯泡输出电压,分析比较泵的功能。
然后,以集成运算放大器为基础进行实验,通过更改集成运算放大器的电压值,比较出给定电压时,比较泵与集成运算放大器的输出功率值,判断其在应用中的优劣。
最后,对实验结果进行总结:实验表明,采用集成运算放大器,在调节电压控制灯泡输出功率时,可以比采用比较泵更精准地控制,而且购买成本也更低。
因此,在一定的应用场景中,集成运算放大器要比比较泵更具有优势,可以有效地节约成本并且维护成本也很低。
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引言集成运算放大器(Operational Amplifier,简称Op Amp)是一种常用的电子元器件,广泛应用于各种电路中。
本实验主要目的是通过实践操作,掌握Op Amp的基本原理、特性以及应用。
本文档将详细记录实验过程、结果分析以及心得体会。
实验设备与材料1.集成运算放大器芯片2.电源(直流电源和信号发生器)3.示波器4.电阻、电容等基本元件5.连接线和面包板6.多用途实验电路板实验目标1.了解集成运算放大器的基本原理和特性。
2.熟悉使用Op Amp进行电压放大、非反相放大、反相放大等基本运算。
3.掌握Op Amp的应用范围和适用条件。
4.实验结果的数据测量和分析。
5.总结实验心得,进一步巩固理论知识。
实验原理集成运算放大器的基本原理集成运算放大器是一种具有高增益、输入阻抗大、输出阻抗小的电子放大器。
它通常由差动放大器和输出级组成。
集成运算放大器的输入端有两个,分别为非反相输入端(+)和反相输入端(-)。
输出端的电压和电源电压之间的差值称为放大倍数,通常表示为A。
集成运算放大器的主要特点有以下几个方面:1.无穷大的增益:理论上,集成运放的增益可以达到无穷大。
2.高输入阻抗:集成运放的输入电阻非常大。
3.低输出阻抗:集成运放的输出电阻非常小。
4.大信号频率响应范围宽:集成运放的频带宽度一般为几十到上百MHz。
Op Amp的应用电压放大器电压放大器利用Op Amp的高增益特性,将输入信号进行放大。
输入信号经过放大后,输出信号可以达到较高的幅度。
电压放大器通常采用非反相放大电路,输出信号与输入信号的相位关系相同。
非反相放大器非反相放大器是一种常见的Op Amp应用电路。
它实际上是电压放大器的一种特殊形式。
非反相放大器的特点是输出信号与输入信号具有相同的相位关系,通过选择合适的电阻比例,可以实现不同的电压放大倍数。
反相放大器反相放大器也是一种常用的Op Amp应用电路。
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一、实验目的。
本实验旨在通过对集成运算放大器的基本应用进行实验操作,加深对集成运算放大器的工作原理和基本应用的理解,掌握集成运算放大器的基本特性和应用技巧,提高实验操作能力和动手能力。
二、实验仪器与设备。
1. 集成运算放大器实验箱。
2. 示波器。
3. 直流稳压电源。
4. 电阻、电容等元器件。
5. 万用表。
6. 示波器探头。
三、实验原理。
集成运算放大器(Operational Amplifier,简称Op-Amp)是一种高增益、直流耦合的差动放大器,具有输入阻抗高、输出阻抗低、增益稳定、频率响应宽等特点,广泛应用于模拟电路中。
在本实验中,我们将学习集成运算放大器的基本特性和应用技巧,包括集成运算放大器的基本参数、基本电路和基本应用。
四、实验内容。
1. 集成运算放大器的基本参数测量。
a. 输入失调电压的测量。
c. 增益带宽积的测量。
2. 集成运算放大器的基本电路实验。
a. 非反相放大电路。
b. 反相放大电路。
c. 比较器电路。
d. 电压跟随器电路。
3. 集成运算放大器的基本应用实验。
a. 信号运算电路。
b. 信号滤波电路。
c. 信号调理电路。
五、实验步骤。
1. 连接实验仪器与设备,按照实验要求进行电路连接。
2. 分别测量集成运算放大器的输入失调电压、输入失调电流和增益带宽积。
3. 搭建集成运算放大器的基本电路,观察输出波形并记录实验数据。
4. 进行集成运算放大器的基本应用实验,观察输出波形并记录实验数据。
六、实验数据与分析。
1. 输入失调电压测量数据。
输入失调电压,0.5mV。
平均输入失调电压,0.55mV。
2. 输入失调电流测量数据。
输入失调电流,10nA。
输入失调电流,12nA。
平均输入失调电流,11nA。
3. 增益带宽积测量数据。
增益带宽积,1MHz。
4. 实验数据分析。
通过测量数据的分析,我们可以得出集成运算放大器的输入失调电压较小,输入失调电流也较小,增益带宽积较大,符合集成运算放大器的基本特性。
实验三集成运放的反相,同相比例运算北华航天工业学院
实验三—集成运算放大器反相、同相输入比例运算功能一、实验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实验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,以实验结果对照理论分析,加深对集成运放反相、同相输入比例运算的理解。
二、实验原理(1)判断集成运算放大器是否损坏运算放大器接反相输入端和输出端用一根导线相连,此时为电压跟随器。
举例:输入一个1V电压,若输出端电压约等于输入端电压相同,即运放未损坏。
(2)集成运放反相输入比例运算根据下图所示电路,在实验台上搭建电路,并完成以下数据的测量。
当在反相输入端,输入两组不同的电压信号(建议0.5-0.8 V左右),使用万用表测量输出端的电压,是否接近理论计算的电压值。
集成运放反相输入比例运算中,当运放工作在线性区时,输入和输出端的关系为:内容项目u I u o/理论值u o/实测值u I和u o的相位关系第一组第二组(3)集成运放同相输入比例运算根据下图所示电路,在实验台上搭建电路,并完成以下数据的测量。
当在同相输入端输入电压信号,可自行设定为0.5-0.8 V左右。
使用万用表测量输出端的电压,是否接近理论计算的电压值。
当此电路中,R F从100KΩ减小到10KΩ,测量输出端的电压值。
集成运放同相输入比例运算中,当运放工作在线性区时,输入和输出端的关系为:内容项目u I2u o/理论值u o/实测值u I2和u o的相位关系第一组(R F=100KΩ)第二组(R F=100KΩ)第三组(R F=10KΩ)三、实验报告要求1.整理实验数据,分析实验结果,分析实验与理论误差可能产生的原因,写出实验报告。
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集成运算放大器的应用实验报告一、实验目的1.了解运算放大器的特性和基本运算电路的组成;2.掌握运算电路的参数计算和性能测试方法。
二、实验仪器及器件1.数字示波器;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、电容0.01uF2个,各个阻值的电阻若干个。
三、实验内容1、在面包板上搭接?A741的电路。
首先将+12V和-12V直流电压正确接入?A741的Vcc+(7脚)和Vcc-(4脚)。
2、用?A741组成反比例放大电路,放大倍数自定,用示波器观察输入和输出波形,测量放大器的电压放大倍数。
3、用?A741组成积分电路,用示波器观察输入和输出波形,并做好记录。
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下图所示。
+Vcc VO NC 调零调零 V- V+ -VEEuA741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。
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Vid max 和最大共模输入电压Vic max两输入端电位差称为“差模输入电压”Vid :Vid。
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。
(完整word版)《模电实验报告》集成运算放大器的基本运用
实验三集成运算放大器的基本运用班级:_计算机科学与技术五班姓名:学号: 520 日期:(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5-1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1o F R U U i R =-为了减少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21//F R R R =图5-1 反相比例运算电路 图5-2 反相加法运算电路2)反相加法电路电路如图5—2所示,输出电压与输入电压之间的关系为01212()F F i i R R U U U RR=-+312////FR RR R =3)同相比例运算电路图5-3(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1(1)Fi R U U R=+ 21//FRR R =当1R →∞时,U U i =0,即得到如图5—3(b )所示的电压跟随器。
图中21R R =用以减小漂移和起保护作用.一般F R 取10K Ω,F R 太小起不到保护作用,太大则影响跟随性.(a )同比例运算电路 (b )电压跟随器图5—3 同相比例运算电路4)差动放大电路(减法器)对于图5-4所示的减法运算电路,当12R R =,3F R R =时,有如下关系)(1210U U RR U i i F -=图5-4 减法运算电路 5—5 积分运算电路tt2、同相比例运算电路1)按图5—3(a)连接实验电路。
实验步骤同内容1,将结果记入表5-2。
2)将图5—3(a )中的1R 断开,得图5-3(b)电路重复内容1)。
表5-2 i U =0.5V f=100Hz1U (V ) 0U (V )i U 波形0U 波形v Att实测值计算值3、反相加法运算电路1)按图5-2连接实验电路。
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。
本实验旨在通过实际操作,掌握集成运算放大器的基本原理和应用技巧,加深对集成运算放大器的理解,提高实际操作能力。
二、实验仪器与设备。
1. 集成运算放大器实验箱。
2. 直流稳压电源。
3. 示波器。
4. 信号发生器。
5. 电阻、电容等元件。
6. 万用表。
7. 示波器探头。
三、实验原理。
集成运算放大器是一种高增益、直流耦合的差分输入、单端输出的电子放大器,具有很多种应用。
在本实验中,我们主要探讨集成运算放大器的非反相放大电路和反相放大电路的应用。
1. 非反相放大电路。
非反相放大电路是指输入信号与反馈信号同相,通过调节反馈电阻和输入电阻的比值,可以实现不同的放大倍数。
在本实验中,我们将通过调节电阻的数值,观察输出信号的变化,从而验证非反相放大电路的工作原理。
2. 反相放大电路。
反相放大电路是指输入信号与反馈信号反相,同样可以通过调节电阻的数值,实现不同的放大倍数。
在本实验中,我们将通过改变输入信号的频率和幅度,观察输出信号的变化,从而验证反相放大电路的工作原理。
四、实验步骤。
1. 连接电路。
根据实验要求,连接非反相放大电路和反相放大电路的电路图,接通电源。
2. 调节参数。
通过调节电阻的数值,观察输出信号的变化,记录不同放大倍数下的输入输出波形。
3. 改变输入信号。
改变输入信号的频率和幅度,观察输出信号的变化,记录不同条件下的输入输出波形。
4. 数据处理。
根据实验数据,计算不同条件下的放大倍数,绘制相应的放大倍数曲线。
五、实验结果与分析。
通过实验数据的记录和处理,我们得出了非反相放大电路和反相放大电路在不同条件下的放大倍数曲线。
从实验结果可以看出,随着电阻数值的变化,放大倍数呈线性变化;而随着输入信号频率和幅度的改变,输出信号的波形也发生相应的变化。
六、实验总结。
通过本次实验,我们深入理解了集成运算放大器的基本原理和应用技巧,掌握了非反相放大电路和反相放大电路的工作原理。
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。
实验三集成运算放大器的基本应用
实验三 集成运算放大器的基本应用—— 模拟运算电路一、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、实验仪器 1.双踪示波器 2.万用表3.交流毫伏表三、实验原理在线性应用方面,可组成比例、加法、减法、积分、微分、对数、指数等模拟运算电路。
1)反相比例运算电路电路如图11-1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 FO U R R U 1-= (11-1)图11-1 反相比例运算电路为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 。
2)反相加法电路图11-2 反相加法运算电路电路如图11-2所示,输出电压与输入电压之间的关系为)(2211i F i F O U R RU R R U +-= R 3=R 1∥R 2∥R F (11-2) 3)同相比例运算电路图11-3(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 FO U R R U )1(1+= R 2=R 1∥R F (11-3) 当R1→∞时,U O =U i ,即得到如图11-3(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。
图11-3 同相比例运算电路4)差动放大电路(减法器)对于图11-4所示的减法运算电路,当R1=R2,R3=RF 时,有如下关系式:)(1120i i U U R RFU -=(11-4)图11-4 减法运算电路5)积分运算电路反相积分电路如图11-5所示。
在理想化条件下,输出电压U 0等于⎰+-=tCiUdt U RCt U 00)0(1)( (11-5)式中U C (0)是t=0时刻电容C 两端的电压值,即初始值。
图11-5 积分运算电路如果Ui(t)是幅值为E 的阶跃电压,并设UC(0)=0,则⎰-=-=tt RCEEdt RCt U 001)( (11-6) 此时显然RC 的数值越大,达到给定的U0值所需的时间就越长,改变R 或C 的值积分波形也不同。
实验三 集成运算放大器的基本应用实验
实验三集成运算放大器的基本应用实验一、实验目的加深理解和掌握比例放大器、电压跟随器与求和电路的性能、特点及输出电压与输入电压的函数关系。
二、仪器与设备GAG—809型信号发生器数字万用表TPE—A5II模拟试验箱运算放大器实验板三、实验内容及步骤一、反相比例放大器1.按图3-1接线。
Vi LM324引脚图 Vo图3-1将反相输入端接直流信号源的输出端,调节直流信号源的输出电压,使Vi分别为表3-1中所列各值,并测出相应的Vo值填入表3-1。
2.预习要求(1)分析图3-1反相比例放大器的主要特点(包括反馈类型)。
(2)求出表3-1中理论估算值。
表3-1二、同相比例放大器1.按图3-2接线。
使Vi分别为表3-2中所列各值,并测出相应的Vo值填入表3-2。
Vo2.预习要求图3-2 (1)分析图3-2 同相比例放大器的主要特点。
(2)求出表3-2中的理论估算值。
三、电压跟随器1.按图3-3接线。
使Vi分别为表3-3中所列各值,并测出相应的Vo值填入表3-3。
图3-32.预习要求Vo(1)分析图3-3 电压跟随器的特点。
(2)求出表3-3中的理论估算值。
四、反相求和电路1.按图3-4接线。
Vi1Vi2 Vo图3-4测出当Vi1=1000mV、Vi2= -2000mV时的输出电压Vo值,并与理论估算值比较。
Vo= 2.预习要求(1)分析图3-4 反相求和电路的特点。
(2)按静态时运放两输入端外接电阻应对称的要求估算R′的电阻值。
(3)求出Vo的理论估算值。
四、思考题试说明比例、求和等运算电路中运放两输入端的外接电阻为什么要对称?。
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(Operational Amplifier,简称Op-Amp)是一种重要的电子器件,广泛应用于各个领域,包括电子通信、仪器仪表、控制系统等。
本文将介绍集成运算放大器的基本原理和应用实验报告。
一、集成运算放大器的基本原理集成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。
它由多个晶体管、电阻和电容器等器件组成,以实现放大、滤波、反相和非反相等功能。
集成运算放大器的输入阻抗高、输出阻抗低,具有较大的开环增益和较宽的频率响应范围。
集成运算放大器的基本原理是负反馈。
通过将输出信号与输入信号进行比较,并将差值放大反馈给输入端,从而实现对输入信号的放大和控制。
这种负反馈使得集成运算放大器具有稳定性、线性度高的特点。
二、集成运算放大器的应用实验报告为了深入了解集成运算放大器的应用,我们进行了一系列实验。
以下是其中几个实验的报告:实验一:非反相放大器我们首先搭建了一个非反相放大器电路。
该电路由一个集成运算放大器、两个电阻和一个输入信号源组成。
通过调节电阻的阻值,我们可以改变电路的放大倍数。
实验结果表明,当输入信号为正弦波时,输出信号也为正弦波,但幅值比输入信号大。
这验证了非反相放大器的放大功能。
实验二:反相放大器接下来,我们搭建了一个反相放大器电路。
该电路同样由一个集成运算放大器、两个电阻和一个输入信号源组成。
与非反相放大器不同的是,输入信号通过电阻接到集成运算放大器的反向输入端。
实验结果显示,输出信号与输入信号相比,幅值变大且相位相反。
这证明了反相放大器的放大和反相功能。
实验三:低通滤波器我们进一步设计了一个低通滤波器电路。
该电路由一个集成运算放大器、一个电容和一个电阻组成。
输入信号通过电容接到集成运算放大器的反向输入端,输出信号从集成运算放大器的输出端取出。
实验结果显示,该电路能够滤除高频信号,只保留低频信号。
这说明了低通滤波器的滤波功能。
实验四:积分器最后,我们设计了一个积分器电路。
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实验三 集成运算放大器实验报告
图3.3 电压跟随器
表3.3
)(V V i -2 -0.5 0 +0.5 1 )(0V V ∞=L R
-1.99 -0.49 0 0.50 1.11 K R L 1.5=
-2.04
-0.47
0.50
1.11
4.反相求和放大电路 (1)实验电路如图3.4所示
(2)按表3.4内容实验并测量记录
图3.4反相求和放大电路
表3.4
)(1V V i 0.3 -0.3 )(2V V i 0.2 0.2 )(3V V i
-4.9
0.98
5.双端输入求和放大电路 (1)按图3.5连接线路; (2)按表3.5内容实验并测量记录
图3.5双端输入求和放大电路
表3.5
)(1V V i 1 2 0.2 )(2V V i 0.5 1.8 -0.2 )(0V V
-9.5
-9.5
0.12
四、实验总结
(1)结论:
①比例运算电路的工作原理:在运放的两个输入端,采用单端或双端输入的方式,并引入深度负反馈使运放处于线性工作状态,即可实现反相比例放大、同相比例放大、电压跟随器、反相求和放大和双端输入求和放大电路电路。
实验采用叠加原理的分析方法。
②测量结果和计算值比较,存在误差的原因:在选取信号的频率和幅度时,没有很好考虑运放的频响特性和输出幅度的限制。
③虚短:运放同相输入端和反相输入端的电压相等,如同两点短路一样,但实际并未短路;虚断:运放同相输入端和反相输入端的电流相等,如同两点被断开一样。
④运放组件正常,但电路出现自激现象,应该消振;为了测量的准确,对直流输出电位进行调零,保证输入为零时,输出也为零。
(2)体会:
本次实验需要注意的是,接通电源进行实验,引入负反馈是运放处于线性工作状态的必要条件。
,先接好电路,确认无误了,才接通电源。
实验步骤不繁琐,但是每个电路图都很相似,容易造成混乱。
这次实验需要保持严谨的实验态度,观察电路的特性,然后再进行实验。
特别的是对电压跟随器有进一步了解,输出电压与输入电压值相近,在误差允许范围内,可以完全相等,体会到电压跟随器的工作原理特性。
成绩
教师签名 批改时间年 月 日。