反比例放大电路

反比例放大电路

一、实验目的：

1、了解常用电子仪器：示波器、函数信号发生器、直流稳压

电源等的主要特性指标、性能及正确的使用方法。

2、学会自己设计正向反向比例放大电路

3、掌握示波器的基本调整方法和工作模式。

4、了解Multism软件的使用，学会绘制简单的电路图。

5、了解运算放大器的工作原理

二、实验环境

仪器：双踪示波器、函数信号发生器、数字万用表、电路实验箱；

电子元件：电环电阻、集成运算放大器ua741；

软件：Multisim软件；

三、实验原理

集成运算放大器ua741构造图如下：

1、5脚：失调调零端

2：反向输入端（V-）

3：同相输入端（V+）

4：负电源端（-Vee）

6：输出（OUT）

7：正电源端（+Vcc）

8：空

4

3

2

1

注意事项：在连接时8号端口不连，输入输出端（2、3端）需先接电阻再进行输入输出（并且接入的电阻阻值应该相等），正负电源接反就会爆炸！！！

设计电路图如下：

对照本图，运算放大器放大倍数为-Rf/R1（反比例）。

通常将运放视为理想运放，即将运放的各项技术指标理想化，理想运放在线性应用时的两个重要特性：

虚短：因为理想运放的电压放大倍数很大，而运放工作在线性区，是一个线性放大电路，输出电压不超出线性范围（即有限值），所以，运算放大器同相输入端与反相输入端的电位十分接近相等。在运放供电电压为±15V时，输出的最大值一般在10～13Ｖ。所以运放两输入端的电压差，在1mV以下，近似两输入端短路。这一特性称为虚短，显然这不是真正的短路，只是分析电路时在允许误差范围之内的合理近似。

虚断：由于运放的输入电阻一般都在几百千欧以上，流入运放同相输入端和反相输入端中的电流十分微小，比外电路中的电流小几个数量级，流入运放的电流往往可以忽略，这相当运放的输入端开路，这一特性称为虚断。显然，运放的输入端不能真正开路。

运用“虚短”、“虚断”这两个概念，在分析运放线性应用电路时，可以简化应用电路的分析过程。运算放大器构成的运算电路均要求输入与输出之间满足一定的函数关系，因此均可应用这两条结论。如果运放不在线性区工作，也就没有“虚短”、“虚断”的特性。如果测量运放两输入端的电位，达到几毫伏以上，往往该运放不在线性区工作，或者已经损坏。

基于上述两条性质，运用电路分析知识可以分析出电路中的云放弃的放大情况。

四、实验内容

1、设计测试反向比例放大电路

2、按电路图连接电路，万用表自检，示波器自检

3、用万用表测量各个电阻的实际阻值

4、连接信号观察电路，注意负极应该连在一起

5、用示波器测量信号发生器发出的信号和经过放大器的信号，调

试后进行比较，记录数据

五、实验过程

1、设计测试反向比例放大电路如图：

2、按电路图连接电路，并对万用表、示波器自检。连接电路时因

注意正负极是否接反，且应先关闭电源开关。连接时固定好器件以免接触不良造成的波形抖动。

3、打开电源开关，然后输入如上图所示的三角函数信号，将CH1

探头接在信号发生器两端，CH2探头接在电路两端；

4、调整示波器，得到波形图（如下图）并测量数据（最大值最小

值峰峰值周期），保存。

5、分析数据，列表，完成实验报告。

六、数据记录与分析

1、示波器自检

最大值最小值峰峰值周期占空比CH1 +1.5V -1.5V 3Vp-p 1ms 50%

CH2 +1.5V -1.5V 3Vp-p 1ms 50%

分析：自检情况正常

2、示波器测量电路

分析：信号还是不太稳定，因为信号太弱而较易受到干扰，另外电阻本来应该是100,100,1000的，但是因为实际上电阻的具体阻值是98,100,993，所以结果产生了一定偏差。总体而言还是可以证明放大器的放大倍数为-Rf/R1，具体就是10倍。

七、实验总结

这次试验本来是运算放大器和受控电源的，也为此做了一定的预习，但是一到教室却发现是集成运算放大器的波形显示。好在千变万化还是放大器。测量波形时很难稳定，最后把所有能固定的都固定了，然后波形居然就这样稳定了。好吧，看来不是技术问题。

接电路一定要接好，稳定，简洁，直观，还有最重要的，不可以接错！