集成运放的线性应用实验报告

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实验2.3 运算放大器的线性运用

实验2.3 运算放大器的线性运用


Rf R1 =2 电压传输曲线

Rf R1 =5 电压传输曲线
从上图看出,对于放大倍数= =2 的反相比例电 路,在Ui=-5.4V~5.4V内变化时,运放工作在线性区; 对于放大倍数= 运放工作在线性区。 =5时,在Ui=-2.3V~2.3V内变化,
这说明在负反馈时运放并不一定工作在线性区。 运放工作在线性区与输入电压有关。运放只有工作在 深度负反馈时才工作在线性区。当运放工作在非线性 区时,输出电压保持不变,其值取决于电源电压,且 略小于电源电压(正、负饱和值大小略有差异)。
画出该电路的传输特性曲线。
Ui(v) 实测值 Uo(v) 实测值 Uo(v) 理论值 负饱和 点-Uom
±12V直流电源供运放电 源应置ON,±5V 点+Uom
4. 按照所设计的Uo=2Ui1-5Ui2+3Ui3的运算电路接线, 其中两个输入可用-5V~+5V可调电位器,第三个输入可通 过可调电阻和±5V电源搭建。操作方法同上。
对于反相输入、同相接地的电路,因U+=0,所以U-=0 , 故称为“虚地” ,它是“虚接” 的一种特殊情况。
在线性运用的电路设计时,均可利用运放这两个 特点来推导输入、输出关系。要充分利用运放线性运 用的公式进行设计、选择参数,以满足题目的要求。
举例:下面是一个反相比例电路
R′平衡电阻作用:使

运放同相和反相输入 端对地电阻相等,处 于对称与平衡工作状 态,减小温漂,提高 运算精度。
当Rf =20kΩ时, =2,随着Ui从0逐渐正向(或负 向)增加,输出Uo达到负饱和值(或正饱和)值Uom , 该值大小取决于电源电压,略小于电源电压(正、负 饱和值大小略有差异),此时Ui= ≈5.4V。

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

电工电子实验报告实验46运算放大器的线性应用

电工电子实验报告实验46运算放大器的线性应用

电工电子实验报告实验46运算放大器的线性应用
实验目的:
1.了解运算放大器的基本原理和特性;
2.了解运算放大器在线性应用中的应用;
3.掌握运算放大器的性能参数的测试方法。

实验仪器和材料:
1.运算放大器集成电路;
2.函数发生器;
3.直流电源供电电路;
4.信号发生器;
5.锁相放大器;
6.示波器。

实验原理:
运算放大器是一种特殊的放大器,它的主要特点是输入电阻极大,输
出电阻极小,倍数稳定。

运算放大器一般由差动放大器、输入级、中间级、输出级和负反馈电路组成。

实验步骤:
1.将运算放大器集成电路插入插座中,接入电源电压;
2.使用函数发生器产生一个频率为1kHz的正弦信号,调整振幅为1V;
3.将信号源连接到运算放大器集成电路的非反相输入端,将运算放大器集成电路的输出端连接到示波器的通道1;
4.调整示波器的刻度,使正弦信号波形在示波器屏幕上显示完整;
5.调整函数发生器的频率,并观察示波器屏幕上信号波形的变化;
6.测量运算放大器的输入电阻、输出电阻。

实验结果:
通过实验可以观察到随着函数发生器频率的变化,示波器屏幕上信号波形的变化情况。

当频率较低时,波形显示完整;当频率逐渐增加时,波形开始变形,幅度逐渐减小。

实验总结:
通过本次实验,我们深入了解了运算放大器的基本原理和特性,学会了运算放大器在线性应用中的应用。

同时,我们还掌握了运算放大器的性能参数的测试方法,如输入电阻、输出电阻的测量方法。

运算放大器在电子电路中具有广泛的应用,对于电子工程专业的学生来说,掌握运算放大器的使用非常重要。

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。

电工电子实验报告实验4.6运算放大器的线性应用

电工电子实验报告实验4.6运算放大器的线性应用

实验4.6 运算放大器的线性应用一、实验目的1.进一步理解运算放大器线性应用电路的结构和特点。

2.掌握电子电路设计的步骤,学会先用电子设计软件进行电路性能仿真和优化设计,再进行实际器件构成电路的连接与测试方法。

3.掌握运算放大器线性应用电路的设计及测试方法。

二、实验仪器与器件1.双路稳压电源1台2.示波器 1台3. 数字万用表1台4. 集成运算放大器μA741 2块5. 定值电阻若干6.电容若干7.DC信号源3块8.电位器2只三、实验原理及要求运算放大器是高放大倍数的直流放大器。

当其成闭环状态时,其输入输出在一定围为线性关系,称之为运算放大器的线性应用。

运放线性应用时选择合理的电路结构和外接器件,可构成各种信号运算电路和具有各种特定功能的应用电路。

选择适当个数的运算放大器和阻容元件构成电路实现以下功能:1. U o=Ui2.U O= 5U i1+U i2(R f=100k);3.U O= 5U i2-U i1(R f=100k);4.U O= - (0.1ui+1000∫u idt)(C f=0.1μF);5.用运放构成一个输出电压连续可调的恒压源(要求用一个运放实现 );6.用运放构成一个恒流源(要求用一个运放实现 );7. 用运放构成一个RC正弦波振荡器(振荡频率为500Hz)。

四、实验电路图及实验数据1. U o=Ui2.U O= 5U i1+U i2(R f=100k)Ui1(V) 0.3 0.3 -0.3 Ui2(V) -0.1 0.1 0.1计算Uo(V) 1.4 1.6 -1.4 测量Uo(V) 1.407 1.608 -1.3963.U O= 5U i2-U i1(R f=100k);Ui1(V) 0.3 0.3 -0.3Ui2(V) -0.1 0.1 0.1计算Uo(V) 1.6 1.4 -1.6测量Uo(V) 1.735 1.533 -1.7034.U O= - (0.1ui+1000∫u idt)(C f=0.1μF);5.用运放构成一个输出电压连续可调的恒压源(要求用一个运放实现 );6.用运放构成一个恒流源(要求用一个运放实现 );7. 用运放构成一个RC正弦波振荡器(振荡频率为500Hz)五. 分析实验数据和波形可知:电路仿真得到的结果要比实测结果更接近于理论计算值,可能原因有1. 实验室中的电子元件有误差 2. 一些电阻在实验室中没有,遂用阻值接近的电阻代替六. 试验中遇到的故障:在实物搭建第二个电路的时候输入正确的电压值却得不到应得的输出电压,经检查发现第二个运算放大器未接15V的电源七. 心得体会在进行电子电路设计的时候,应首先用电子设计软件进行电路性能仿真和优化设计,再进行实际器件构成电路的与测试,以缩短设计时间,减少设计成本,并提高成功率。

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。

集成运算放大器的线性应用

集成运算放大器的线性应用
表5-2减法器的测试
Ui1(V)
0.1
0.4
0.7
1
Ui2(V)
0.6
0.9
1.2
1.5
实测UO(V)
计算UO(V)
注:上课之前必须将计算值填入表中。
任务三:
设计一个双电源供电的交流放大器,电路采用图5-5所示的形式。其指标为
输入信号频率20Hz~20kHz
输入交流电压Ui=100mV
输出电压增益Au=50
表5-1反相加法器的测试
Ui1(V)
0.5
0.4
0.3
0.2
Ui2(V)
-1.0
-1.2
-1.4
-1.6
实测UO(V)
计算UO(V)
注:上课之前必须将计算值填入表中。
任务二:
设计一个如图5-4所示的减法器,使其能完成的运算功能。已知电阻R1已确定,R1=10kΩ,采用LM741型集成运放实现。
实验要求
集成运放一般有两个输入端,同相端(+)和反相端(-),分别表示输入与输出之间的关系。同相端表示输入与输出端相位相同,反相端表示输入与输出端相位相反。
1.反相比例器
反相比例器(或称反相放大器)电路形式如图5-1所示。输入信号电压Ui经电阻R1加到集成运放的反相端,Rf是构成电压并连负反馈而接入的反馈电阻,R为直流平衡电阻,其值应满足的平衡条件R=R1//Rf。根据运算放大器的基本原理,在理想的条件下(以下其它电路的分析同此条件),由于有“虚地”、“虚短”和“虚断”现象存在,我们不难得出图5-1所示反相比例器的电压增益为
设计一个能完成的运算电路。要求其输出失调电压mV。采用LM741集成运放,输入失调电流IIO取150nA.
实验要求

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5 集成运放的线性运用

实验5 集成运放的线性运用

Uo
Rf R1
Ui
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 R2 R1 ‖ R f 。
(2)反相加法运算电路 电路如图 2 所示,输出电压与输入电压之间的关系为
U o (
Rf R1
U i1
Rf R2
U i2 )
R3 R1 ‖ R2 ‖ R f
图 1 反相比例运算
次数
U i1 (V)
0.5 -0.5
U i 2 ( V)
-1.0 1.0
U o (V)
实测值 理论值
1 2
4.减法运算电路 表 5 减法运算
次数
U i1 (V)
0.5 1.0
U i 2 ( V)
1.0 0.5
U o (V)
实测值 理论值
1 2
(1)按图 4 连接实验电路,接通±12V 电源,输入端 U i1 、U i 2 对地短路,进行调零和 消振。 (2)采用直流输入信号,实验步骤同内容 3,记入表 5。 5.积分运算电路 实验电路如图 5 所示。 预先用示波器观察方波信号 f 1 KHZ, U i 2.0 V,接入实验电路,再打开 K2,然后用 双踪示波器观察输入、输出信号波形,并记录波形。 五、 实验报告撰写要求: 1、整理实验数据,画出必要的波形图(注意波形间的相位关系)。
(a) 同相比例运算电路 图 3 同相比例运算电路
(b) 电压跟随器
(4)差动放大电路(减法器) 对于图 4 所示的减法运算电路,当 R1 R2 , R3 R f 时,有如下关系式
Uo
(5)积分运算电路
Rf R1
(U i 2 U i1 )
反相积分电路如图 5 所示。在理想化条件下,输出电压 Uo 等于

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。

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。

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

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。

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。

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一、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
电压跟随器电路反向电压放大器电路
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,V o,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、V o,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、V o,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V o,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V o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,V o,探究其关系。

Vi Vo
0.5 V0.499 V
5 V 5.002 V
10 V9.996 V
根据测量所得数据可知,Vi与V o之间的关系为Vi = V o。

2、反向电压放大器
按图电路接线,是输入信号由反向端引入,测取Vi、V o,探究其关系。

Vi Vo
0.4 V-4.002 V
0.8 V-8.001 V
1.2 V-1
2.001 V
1.3 V -1
2.547 V
1.5 V -1
2.561 V
有测量数据可知,Vi与V o之间的关系为V o = -10Vi,因为其工作电源为±12V,使得其输出电压的最大值
|V omax|=12 V,由于V o = -10Vi,Vi的大小范围为-1.2V - 1.2V。

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、V o,分析其关系。

Vi1 Vi2 Vo
0.2 V 0.5 V -4.506 V
0.4 V 1.0 V -9.005 V
0.8 V 0.4 V -10.005 V
由测量的数据可得,V o与Vi1和Vi2的关系为-V o =
10Vi1+5Vi2,由于其工作电源为±12V,使得其输出电压V o 的大小范围为-12V-12V,当Vi1=0V时,|Vi2|有最大值2.4V;当Vi2=0V时,|Vi1|有最大值1.2V;当Vi1与Vi2均不为0时,Vi1与Vi2需要满足-12V≤10Vi1+5Vi2≤12V的关系。

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

C=3000pf R=20KΩ
C=2000pF R=20kΩ C=3000pF R=15kΩ
C=3000pF R=25kΩ C=4000pF R=20kΩ
由实验可知,若增大R或C,输出波形的幅值减小,若减小R或C,输出波形的幅值增大。

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V o的波形,并记录之。

Vo的输出波形
当Vi大于0时,D1导通,D2截止,Rf电路被短路导致V o=0V;当Vi小于0时,D1截止,D2导通,V o= -Vi。

当两个二极管反向时,输出电压波形如下:
当Vi大于0时,D2导通,D1截止,Rf电路被短路导致V o=-Vi;当Vi小于0时,D2截止,D1导通,V o= 0V。

二极管反向导致输出波形刚好相反,输出电压的波形同输入电压的关系刚好相反。

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