模拟运放电路实验任务书

实验六模拟运放电路

一、实验目的

（1）掌握集成运算放大器的基本使用方法。

（2）熟悉掌握运用集成运算放大器组成反相比例运算放大器、反相加法器、减法器和积分电路。

（3）测量反相比例运算放大器的电压增益，并比较测量值与计算值。

（4）测量反相比例运算放大器输出电压与输入电压波形之间的相位差。

（5）熟悉反相加法器电路的工作原理。

（6）分析直流输入加法器。

（7）熟悉掌握减法器电路的工作原理。

（8）分析交直流输入减法器。

二、实验器材

虚拟实验设备

◆操作系统为Windows XP的计算机1台

◆Electronics Workbench Multisim 8.x～9.x电子线路仿真软件1套

◆示波器Oscilloscope 1台

◆直流稳压源1个

◆数字万用表1个

◆函数信号发生器1台

◆电阻（10KΩ，1/4W）2个

◆电阻（100KΩ，1/4W）2个

◆集成运算放大器UA741CD 1个

实际工程实验设备

◆模拟实验箱1台

◆函数信号发生器DF1647 1台

◆双踪示波器DF4320 1台

◆数字万用表DT9806 1个

◆晶体管毫伏表DF2173B 1台

◆电阻（10KΩ，1/4W）2个

◆电阻（100KΩ，1/4W）2个

◆集成运算放大器UA741CD 1个

◆

三、实验原理及实验电路

集成运算放大器是一种高增益的直接耦合放大器，在众多的模拟集成电路中，它是最基本、用途最广泛的一种放大器件。按照性能的不同，分为通用型和专用型。本次实验选用的是通用型集成运算放大器CF741（国外型号为UA741），它是一种具有内部频率补偿，有短路保护等特点的高性能集成运算放大器。其管脚排列如图6-1（a）所示，图6-1（b）为其调零电路。

本次实验为集成运算放大器的线性应用。图6-2为反相比例运算放大器电路。根据示波

器测量的输出电压峰值Uop 和输入电压峰值Uip ，可求出反相比例运算放大器的闭环电压增益为

u A ＝ip op u u 。

（a ） 管脚排列 （b ） 调零电路

图6-1 UA 741型集成运算放大器

对于图6-2所示的电路，闭环增益还可通过元器件值求出，即u A ＝－1

R R f ，式中R f 为反馈电阻，R 1为运放的反相输入端电阻。反相比例运算放大器的传输特性可以用逐点测试法（静态测试）求得，也可以利用示波器作X-Y 显示来直接观察。当把反相比例运算放大器的输出电压u o 送到示波器的Y 轴，输入电压u i 送到示波器的X 轴，则屏幕上光点移动的轨迹就是u o ＝f （u i ）的特性曲线，如图6-3示波器屏幕所示。

图6-4所示为直流电压输入加法器电路。图中令A 点电压为U ',则

I 1＝

11R U V '-,I 222R U V '-, I 1＋I 2＝f R U U 0-' 从而，

U 0＝－⎪⎭⎫ ⎝⎛+2211

V R R V R R f f 当R 1＝R 2=R i 时，U 0＝－()21V V R R i

f +。 图6-5所示为交流电压输入减法器电路，同理有当R 1＝R 2=R i 时，U 0＝

()21i i i f u u R R +。