实验七集成运放的基本运用资料

实验七 集成运放的基本运用

——比例运算电路

一、实验目的

1、 了解运算放大器的基本使用方法，学会使用通用型线性运放μA741。

2、 应用集成运放构成基本运算电路——比例运算电路，测定它们的运算关系。

二、预习要求

1、 集成电路运算放大器的主要参数，调零的作用和方法。

2、 同相比例、反相比例电路的构成以及输出、输入之间的运算关系。

三、实验设备及仪器

智能网络型实验台、双踪示波器、交流毫伏表、数字万用表、函数信号发生器。

四、实验内容及步骤

1、调零：按图7.1接线，接通电源后，调节调零电位器R P ，使输出电压V o ＝0（小于±10mA ），运放调零后，在后面的实验中不要再改动电位器的位置。

图7.1 运算放大器调零电路

2、反相比例运算

反相比例运算电路如图7.2所示，按图接线。根据表7.1给定的V i 值，测量对应的V o

值并记入表7.1中。并用示波器观察输入V i 和输出V o 波形及相位。

理论值： i i

i f o V V V R R V 10101001-=-=-=

注意：①当V i 为直流信号时，V i 直接从实验台上的0～30V 直流电源上获取，用直流电压

表分别测量V i 、V o 。

②当V i 为交流信号时，V i 由函数信号发生器提供频率为1kHz 正弦波信号，用交流毫伏表分别测量V i 、V o 。（下同）

图7.2 反相比例运算电路

2、同相比例运算

同相比例运算电路如图7.3所示，根据表7.2给定的V i值，测量对应的V o值并记入表7.2中。并用示波器观察输入V i和输出V o波形及相位，将观察到的输入V i和输出V o波形画入表7.3中。

理论值：V O＝（1＋R f／R1）V i

表7.2

图7.3 同相比例运算电路

表7.3

五、要求与思考

1、整理实验数据，并对实测数据和理论计算数据进行比较和分析，说明实测数据和理论计

算数据之间出现的误差原因。

2、如果将V i继续加大（如V i≥1V），V o是否符合比例运算，按比例系数增大？为什么？

3、什么叫“调零”？运算放大器为什么要进行调零？

4、理想运放有哪些特性？通过实验试将运放的理想特性与实际运放电路进行比较。

加法、减法运算电路

一、实验目的

1、掌握加法、减法运算电路的构成、基本工作原理和测试方法。

2、了解加法、减法运算中V i与V o的函数关系。

二、预习要求

1、运算放大器的调零方法。

2、加法、减法运算电路的结构及运算关系。

三、实验设备及仪器

智能网络型实验台、双踪示波器、交流毫伏表、数字万用表、函数信号发生器。

四、实验内容及步骤

1、首先将运算放大器调零，方法同P20实验七步骤一。

2、加法运算

加法运算电路如图7.1.1，按图接线。根据表7.1.1给定的V i1、V i2值，测量对应的V o 值，并记入表7.1.1中。具体算法公式为Uo=—Rf/R1（Vi1+Vi2），这是针对于反向端输入的电路而言,并且必须满足的条件是R1=R2。

图7.1.1 加法运算电路

表 7.1.1

i1i2

图7.1.2

② 要确保集成运放工作在线性区。

3、 减法运算

保持加法电路的零点不变。

减法运算电路如图7.1.3所示，按图接线。根据表7.1.2给定的V i1、V i2值，测量对应的V o 值，并记入表中。其计算公式为Uo=Rf/R1(Ui2-Ui1)。其中必须满足Rf/R1=R3/R2。

图7.1.3 减法运算电路

五、要求与思考

1、从实验数据验证：加法运算为 )(

22

11

i f i f o V R R V R R V +

-=

减法运算为 !

12)(R R V V V f

i i o -=

2、在加、减法电路中，如果V i1、V i2为交流信号，且频率不同，用交流毫伏表测出的数据是否符合加、减法运算关系，如果此时用示波器观察输出波形，将出现什么现象？

3、如何用现有的元器件组成同相加法电路，画出电路图并写出输出函数式V o ＝f （V i1、V i2）。

4、整理实验数据，并对实测数据和理论计算数据进行比较和分析，说明实测数据和理论计算数据之间出现的误差原因。