集成运算放大器的基本应用实验二

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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

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。

实验二 信号放大电路实验(测控电路实验指导书)

实验二 信号放大电路实验(测控电路实验指导书)

实验二 信号放大电路实验一、实验目的1、研究由集成运算放大器组成的基本放大电路的功能;2、了解运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题。

二、实验原理 集成运算放大器是一种具有电压放大倍数高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,可以组成反相比例放大器,同相比例放大器,电压跟随器,同相交流放大器,自举组合电路,双运放高共模抑制比放大电路,三运放高共模抑制比放大电路等。

理想运算放大器的特性:在大多数情况下,将运放视为理想运放,就是将运放的各项技术指标理想化,满足下列条件(如表2-1所示)的运算放大器称为理想运放。

表2-1失调与漂移均为零等。

理想运放在线性应用时的两个重要特性:(1)输出电压O U 与输入电压之间满足关系式:)U U (U ud O -+-A = ,而O U 为有限值,因此,0U U ≈--+,即-+≈U U ,称为“虚短”。

(2)由于∞=i r ,故流进运放两个输入端的电流可视为零,即称为“虚断”。

这说明运放对其前级吸取电流极小。

以上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。

1、基本放大电路: 1)反向比例放大器电路如图2-1所示。

对理想运放,该电路的输出电压与输入电压之间的关系为:i 1FO U R R U -=,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F 12R //R R =图2-1 反向比例放大器 图2-2 同相比例放大器 2)同相比例放大器电路如图2-2所示。

对理想运放,该电路的输出电压与输入电压之间的关系为:i 1FO )U R R 1(U += ,其中F 12R //R R =。

当∞→1R 时,i O U U =,即得到如图2-3所示的电压跟随器。

3)电压跟随器电路如图2-3所示。

对理想运放,该电路的输出电压与输入电压之间的关系为:i O U U =,图中F 1R R =,用以减少漂移和起保护作用。

实验二 集成运算放大器的基本运算功能

实验二 集成运算放大器的基本运算功能
15vinina74112341265415v15v7图21a741調零電路rfr2r1rf图22反相比例运算电路rfrfrfui13622r151kui1uo3622r1r2uouo图23同相比例运算电路351k51k3622r11r2ui2r12362r1r2图25差动运算电路ui2r3r1uoucr2ui1图26积分运算电路cui1uououi1图24反相加法运算电路51k四实验设备电子技术实验仪数字万用表数字示波器
10k
+15V
RF
2
7
3
6
1
R P
54
R1
uo
ui1
-2 6
uo
+3
-15V
R2
图2-1A741調零電路
RF
R11
ui1
ui2
R12
26
uo
3
R2
图2-2反相比例运算电路
RF
R1
ui1 ui2
-2 6 +3
uo
R2
R3
图2-4 反相加法运算电路 图2-5 差动运算电路
RF
R1
-2 6
uo
+3
ui1 R2
六.思考题
1.实验测的输出结果为什么与理论有一定误差?如何减 小误差.
2.在比例运算放大器中,当 输入达到一定数值后再增大 时,输出不随着增大,为什么?
3.说明反相加法电路中,若有一信号开路或短路,对输出 电压的影响.
实验二.集成运算放大器的基本运算功能
一、实验目的
1. 加深理解集成运算放大器的特点及使用,
2. 掌握反相、同相、反向加法、差动、积分等运算电路的原理。
3. 验证各电路输出与输入电压间函数关系。

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。

实验二集成运算放大器的基本应用

实验二集成运算放大器的基本应用

实验二 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4、 信号发生器 三、电路理论回顾集成运算放大器在线性应用方面,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、 积分运算电路图11-5 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 001()(0)ti C U t U dt U RC =-+⎰ (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。

实验二集成运算放大器的应用模拟运算 (1)

实验二集成运算放大器的应用模拟运算 (1)

实验七 集成运算放大器的应用(一)模拟运算电路预习部分一、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. 掌握运算放大器的使用方法,了解其在实际应用时应考虑的一些问题。

二、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。

本实验采用的集成运放型号为μA741,引脚排列如图2-7-1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 Ω的电位器并将滑动触头接到负电源端。

⑧脚为空脚。

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。

1) 反相比例运算电路电路如图2-7-2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Uo =-(R F / R 1)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阻R 2=R 1‖R F 。

2) 反相加法电路图2-7-2 反相比例运算电路 图2-7-3反相加法运算电路电路如图2-7-3所示,输出电压与输入电压之间的关系为F i Fi F O //R //R R R U R R U R R U 2132211=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-= 图2-7-1 μA741管脚图3) 同相比例运算电路图2-7-4(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 Uo =(1+R F / R 1)Ui R 2=R 1 // R F当R 1→∞时,Uo =Ui ,即得到如图2-7-4(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。

(a) 同相比例运算电路 (b) 电压跟随器图2-7-4 同相比例运算电路4) 差动放大电路(减法器)对于图2-7-5所示的减法运算电路,当R 1=R 2,R 3=R F 时, 有如下关系式图2-7-5 减法运算电路 图2-7-6 积分运算电路 5) 积分运算电路反相积分电路如图2-7-6所示。

实验二 集成运算放大器的线性应用1

实验二 集成运算放大器的线性应用1

实验二、集成运算放大器的线性应用(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。

理想运算放大器特性在大多数情况下,将运放视为理想运放,就是将运放的各项技术指标理想化,满足下列条件的运算放大器称为理想运放。

开环电压增益Aud 无穷大;输入阻抗无穷大;输出阻抗零,带宽无穷大;失调与漂移均为零等。

理想运放在线性应用时的两个重要特性:(1)输出电压U 0与输入电压U 十、U 一之间满足关系式U O =A ud (U 十一U 一)由于Aud 无穷大,而U 0为有限值。

因此U 十≈U 一。

称为“虚短”。

(2)由于r i=∞,故流进运放两个输人端的电流可视为零,即I 1B =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。

l )反相比例运算电路电路如图8—l 所示,对于理想运放, 该电路的输出电压与输人电压之间的关系为U 0=―1RF R Ui为了减小输人级偏置电流引起的运算误差,在同相输人端应接人平衡电阻R 2=R 1//R F2)反向加法电路 电路如图8-2所示,输出电压和输入电压的关系为U 0=-(1RF R U i1+2RF R U i2) R 3=R 1//R 2//R F 3)差动放大器(减法器) 如图8-4,当R 1=R 2,R 3=R F 时,U 0=1RF R (Ui2-Ui1)4) 积分运算电路 反向积分运算电路如图8-5所示,在理想化条件下输出电压为式中u c (0)是t =0时刻电容C 两端的电压值,即初始值。

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

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。

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集成运算放⼤器实验报告集成运算放⼤器是⼀种⾼性能多级直接耦合具有两个输⼊端、⼀个输出端的电压放⼤电路。

具有⾼增益、⾼输⼊阻抗低输出阻抗的特点。

通常,线性应⽤电路需要引⼊负反馈⽹络,构成各种不同功能的实际应⽤电路。

(a)µA741⾼增益运算放⼤器(b)LM324四运算放⼤器图2.4.2 典型的集成运放外引脚排列1. ⽐例、加减、微分、积分运算电路设计与实验1.1原理图(a) 反相⽐例运算电路 (b) 同相⽐例运算电路图1.1 典型的⽐例运算电路(a) 反相求和运算电路 (b) 同相求和运算电路图1.2 典型的求和运算电路(a) 单运放减法运算电路 (b) 双运放减法运算电路图1.3 典型的减法运算电路图1.4 积分电路图1.5 微分电路图 1.6 实际微分电路(PID)2.⽅波、三⾓波发⽣器2.1原理图图2.1 ⽅波、三⾓波发⽣器2.2理论分析(参照实验教材分析⼯作原理和周期、频率、幅度近似计算出以上结果) 2.2.1频率分析2.2.2幅度分析2.2.3幅度调整图2.2 ⽅波幅度通过R4、R5⽐例调整2.2.4减法器图2.3 减法器(交流正弦信号来⾃⽰波器)图2.4 积分器(⽅波信号可以来⾃⽰波器)图2.5 微分器(⽅波信号可以来⾃⽰波器)2.4.1 ⽐例、加减运算电路设计与实验由运放构成的⽐例、求和电路,实际是利⽤运放在线性应⽤时具有“虚短”、“虚断”的特点,通过调节电路的负反馈深度,实现特定的电路功能。

⼀、实验⽬的1.掌握常⽤集成运放组成的⽐例放⼤电路的基本设计⽅法; 2.掌握各种求和电路的设计⽅法;3.熟悉⽐例放⼤电路、求和电路的调试及测量⽅法。

⼆、实验仪器及备⽤元器件(1)实验仪器(2)实验备⽤器件三、电路原理集成运算放⼤器,配备很⼩的⼏个外接电阻,可以构成各种⽐例运算电路和求和电路。

图2.4.3(a )⽰出了典型的反相⽐例运算电路。

依据负反馈理论和理想运放的“虚短”、“虚断”的概念,不难求出输出输⼊电压之间的关系为 1f o i i R A R υυυυ==-2.4.1式中的“-”号说明电路具有倒相的功能,即输出输⼊的相位相反。

运算集成放大电路实验报告

运算集成放大电路实验报告

运算集成放大电路实验报告运算集成放大电路实验报告引言:运算集成放大电路(Operational Amplifier, 简称Op-Amp)是一种广泛应用于电子电路中的集成电路元件。

它具有高增益、高输入阻抗、低输出阻抗等特点,被广泛应用于信号放大、滤波、比较、积分等电路中。

本实验旨在通过搭建运算放大器电路,验证其基本特性,并探究其在不同应用中的工作原理和性能。

实验一:运算放大器的基本特性验证1. 实验目的本实验旨在验证运算放大器的基本特性,包括增益、输入阻抗和输出阻抗。

2. 实验步骤(1)搭建一个基本的运算放大器电路,包括一个运算放大器芯片、两个电阻和一个电源。

(2)通过输入一个信号,观察输出信号的变化,并记录输入输出电压。

(3)更改输入信号的幅度和频率,观察输出信号的变化。

3. 实验结果与分析在实验中,我们发现输出信号与输入信号之间存在一个固定的放大倍数,即运算放大器的增益。

通过调节输入信号的幅度,我们可以观察到输出信号的变化,并根据实际测量结果计算出增益值。

此外,我们还发现运算放大器具有很高的输入阻抗和低的输出阻抗,使其能够有效地接收和驱动外部电路。

实验二:运算放大器的应用1. 实验目的本实验旨在通过实际应用电路,进一步探究运算放大器的工作原理和性能。

2. 实验步骤(1)搭建一个非反相放大电路,观察输入输出信号之间的关系。

(2)搭建一个反相放大电路,观察输入输出信号之间的关系。

(3)搭建一个积分电路,观察输入方波信号在电容上的积分效果。

3. 实验结果与分析在实验中,我们观察到非反相放大电路能够将输入信号放大,并保持与输入信号相同的相位。

而反相放大电路则将输入信号进行反相放大,输出信号与输入信号之间存在180度的相位差。

积分电路则将输入方波信号在电容上进行积分,输出信号为三角波信号。

结论:通过本次实验,我们验证了运算放大器的基本特性,并进一步了解了其在不同应用电路中的工作原理和性能。

运算放大器作为一种重要的电子元件,广泛应用于各种电子电路中,为信号处理提供了便利和灵活性。

模电(实验 模拟运算电路)10-11(2)

模电(实验  模拟运算电路)10-11(2)

实验 集成运算放大器的基本应用—模拟运算电路 集成运算放大器的基本应用 模拟运算电路
3、同相比例运算电路(图4) 、同相比例运算电路( ) RF 100k R1 Ui 10k +12V Uo Ui -12V + R 10k RW 100k -12V RF 10k +12V Uo
+ R 9.1k RW 100k
实验 集成运算放大器的基本应用—模拟运算电路 集成运算放大器的基本应用 模拟运算电路
集成运算放大器的基本应用—模 实验 集成运算放大器的基本应用 模 拟运算电路
一、实验目的 1、掌握集成运放管脚的识别方法。 、掌握集成运放管脚的识别方法。 2、研究由集成运算放大器组成的比例、加法、 、研究由集成运算放大器组成的比例、加法、 减法等基本运算电路的功能。 减法等基本运算电路的功能。 二、实验原理 本实验采用的集成运算放大器型号为µA741(或 本实验采用的集成运算放大器型号为 ( F007),引脚排列如图 所示。 ),引脚排列如图 所示。 ),引脚排列如图1所示 它是八脚双列直插式组件。 它是八脚双列直插式组件。
Байду номын сангаас 实验 集成运算放大器的基本应用—模拟运算电路 集成运算放大器的基本应用 模拟运算电路
8
7
6
5
µA741 + 1 2 3
图1 7脚为正电源端; 脚为正电源端; 脚为正电源端 4脚为负电源端; 脚为负电源端; 脚为负电源端 1脚和 脚为失调调零端,1脚和 脚之间可接入一 脚和5脚为失调调零端 脚和5脚之间可接入一 脚和 脚为失调调零端, 脚和 只几十k 的电位器并将滑动触头接到负电源端; 只几十 的电位器并将滑动触头接到负电源端; 8脚为空脚。 脚为空脚。 脚为空脚

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。

集成运算放大器的基本应用实验

集成运算放大器的基本应用实验

集成运算放大器的基本应用实验集成运算放大器(Operational Amplifier, 简称Op-Amp)是一种广泛应用于电子电路中的基本器件。

它具有输入阻抗高、输出阻抗低、增益大、频率响应宽等优点,被广泛应用于信号放大、滤波、求和、差分等电路中。

本文将介绍Op-Amp的基本应用实验。

一、Op-Amp的基本特性实验为了了解Op-Amp的基本特性,我们可以进行如下实验。

首先,将Op-Amp的正电源和负电源分别接到电源上,再将其输出端接到示波器上。

此时,我们可以观察到输出端的电压为0V。

这是因为Op-Amp的差模输入端对于共模信号具有高的抑制能力,所以即使输入端有微弱的共模信号,也会被Op-Amp抑制掉,输出端的电压保持为0V。

接下来,我们可以将正输入端和负输入端分别接到同一电压源上,此时输出端的电压为0V。

这是因为Op-Amp的增益极高,在没有输入差分信号的情况下,输出端的电压应该为0V。

二、Op-Amp的非反馈放大电路实验Op-Amp的非反馈放大电路是一种最简单的Op-Amp电路。

其电路图如下所示:我们可以将输入端接到信号源上,输出端接到示波器上,通过调节信号源的幅值来观察输出端的电压变化。

此时,我们可以观察到输出端的电压是输入端信号的放大倍数。

例如,如果我们输入1V的正弦信号,调节放大倍数为10倍,则输出端的电压为10V的正弦信号。

三、Op-Amp的反馈放大电路实验Op-Amp的反馈放大电路是一种常见的Op-Amp电路。

其电路图如下所示:我们可以将输入端接到信号源上,输出端接到示波器上,通过调节反馈电阻的大小来观察输出端的电压变化。

此时,我们可以观察到输出端的电压是输入端信号的放大倍数,且放大倍数与反馈电阻的大小成反比例关系。

例如,如果我们输入1V的正弦信号,调节反馈电阻为1kΩ,则输出端的电压为10V的正弦信号。

四、Op-Amp的积分电路实验Op-Amp的积分电路是一种常见的Op-Amp电路。

集成运算放大电路实验报告

集成运算放大电路实验报告

集成运算放大电路实验报告浙大电工电子学实验报告实验十二集成运算放大器及应用(一)模拟信号运算电路课程名称:指导老师:实验名称:集成运算放大器及应用(一)实验报告一、实验目的1.了解集成运算放大器的基本使用方法和三种输入方式。

2.掌握集成运算放大器构成的比例、加法、减法、积分等运算电路。

二、主要仪器设备1.MDZ-2型模拟电子技术实验箱2.实验板及元器件3.直流稳压电源4.万用表三、实验内容在实验中,各实验电路的输入电压均为直流电压,并要求大小和极性可调。

因此在实验箱中安放了电位器,并与由集成运算放大器构成的电压跟随其联结,如图12-7所示。

当在电位器两端分别加+5V和-5V电源电压时,调节电位器就可在集成运算放大器构成的跟随器的输出端得到稳定而可调的正、负直流电压,此电压即作为各实验电路的输入电压。

图12-7 1.同相输入比例运算图12-1按图12-1接线,输入端加直流电压信号Ui,适当改变Ui,分别测量相应的Uo值,记入表12-1中,并2.加法运算图12-2按图12-2电路接线,适当调节输入直流信号Ui1和Ui2的大小和极性,册书Uo,计入表12-2。

表12-23.减法运算图12-4按图12-4电路完成减法运算,并将结果记入表12-4。

表12-44.积分运算图12-5按图12-5电路连接(注意:电路中的电容C是有极性的电解电容,当Ui为负值时,Uo为正值,电容C的正极应接至输出端;如Ui为正值时,则接法相反)。

将Ui预先调到-0.5V,开关S合上(可用导线短接)时,电容短接,保证电容器五初始电压,Uo=0。

当开关S断开时开始计时,每隔10秒钟读一次Uo,记入表12-5,直到Uo不继续明显增大为止。

表12-5(Ui=-0.5V)四、实验总结1.画出各实验电路图并整理相应的实验数据及结果。

实验电路图已在上文中画出,下面处理实验数据。

(1).同相输入比例运算作Ui-Uo图如下:(2).加法运算作Ui1-Ui2-Uo图如下:(3).减法运算作Ui1-Ui2-Uo图如下:(4).积分运算作T-Uo图如下:2.总结集成运放构成的各种运算电路的功能。

3.集成放大器的基本应用

3.集成放大器的基本应用

(5)验证输出信号与输入信号的幅度是否相等。 (6)逐渐提高输入信号 V 的幅度,记录相应输出电 压 V 值。注意观测放大器饱和时的输出电压幅度, 此时增益将偏离1。 (7)将输入电压恢复为1.0V,用实验三的方法测量 跟随器的传递函数(增益和相移随频率的变化), 并画成Bode图。测量频率范围:10Hz~2MHz, 频率较低时每10倍为一个测量点,当幅度和相位 变化明显时、每逢1-2-5为一个测量点。
管脚④ 负电源端 VEE 管脚⑤ 失调调零端 管脚⑥ 输出端 管脚⑦ 正电源端 管脚⑧ 空脚 VCC 图4-1(b)给出的是开环增益的频率响应图,图 4-1(c)是μA741运算放大器失调电压调零接线图。
(a)
(b)
图4-1
(c)
2、集成运放基本应用电路 集成运放的开环差模电压增益Avd很大,但受温度 影响明显、很不稳定,而且开环运用时运算放大器的 频带很窄,如μA741只有7Hz左右,显然难以满足交 流信号的放大要求。要使集成运放实现信号的稳定放 大,加反馈网络构成深度负反馈电路是必要条件。采 用负反馈构成闭环电路虽然会降低电压增益,但可以 提高电压增益的稳定性,可将频带扩展到 (1 A )倍,这 里 是反馈网络的反馈系数。另外深度负反馈还可以 改善输入电阻、输出电阻等,使它们接近理想。
技术指标 开环差模电压增益 Avd 输入电阻 Ri
理想值
实际值范围
5103 ~5106 106Ω~1015Ω∞源自∞输出电阻共模抑制比
Ro
CMRR
0

5Ω~500Ω
90dB ~140dB
摆率
SR
fT


0.2V/μs~50V/μs
0.1MHz~60MHz
单位增益带宽
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实验二 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
4、信号发生器
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2-1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 F
O U R R U 1
-
= (2-1)
U i
O
图2-1 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R2=R1∥R F ,此处为了简化电路,我们选取R2=10K 。

2、反相加法电路
U O
U
图2-2 反相加法运算电路
电路如图2-2所示,输出电压与输入电压之间的关系为
)(
22
11i F i F O U R R
U R R U +-= R 3=R 1∥R 2∥R F (2-2) 3、同相比例运算电路
图2-3(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 F
O U R R U )1(1
+
= R 2=R 1∥R F (2-3) 当R1→∞时,U O =U i ,即得到如图2-3(b )所示的电压跟随器。

图中R2=R F ,用以减小漂移和起保护作用。

一般RF 取10K Ω,R F 太小起不到保护作用,太大则影响跟随性。

(a)同相比例运算 (b)电压跟随器
图2-3 同相比例运算电路
4、差动放大电路(减法器)
对于图2-4所示的减法运算电路,当R1=R2,R3=R F 时,有如下关系式: )(1
120i i U U R RF
U -=
(2-4)
图2-4 减法运算电路
5、积分运算电路
C1
图2-5 积分运算电路
反相积分电路如图2-5所示。

在理想化条件下,输出电压U 0等于 001()(0)t
i C U t U dt U RC
=-
+⎰ (2-5) 式中U C (0)是t=0时刻电容C 两端的电压值,即初始值。

如果U i (t)是幅值为E 的阶跃电压,并设U C (0)=0,则 001()t E
U t Edt t RC RC
=-
=-⎰ (2-6) 此时显然RC 的数值越大,达到给定的U O 值所需的时间就越长,改变R 或C 的值积分波形也不同。

一般方波变换为三角波,正弦波移相。

6、微分运算电路
微分电路的输出电压正比于输入电压对时间的微分,一般表达式为:
0U =dt
du RC
I
-
(2-7)
利用微分电路可实现对波形的变换,矩形波变换为尖脉冲。

图2-6 微分运算电路
7、对数运算电路
对数电路的输出电压与输入电压的对数成正比,其一般表达式为:
u 0=Klnu i K 为负系数。

(2-8) 利用集成运放和二极管组成如图2-7基本对数电路。

图2-7对数运算电路
由于对数运算精度受温度、二极管的内部载流子及内阻影响,仅在一定的电流范围才满足指数特性,不容易调节。

故本实验仅供有兴趣的同学调试。

按如图2-7所示正确连接实验电路,D 为普通二极管,取频率为1KHz ,峰峰值为500mV 的三角波作为输入信号U i ,打开直流开关,输入和输出端接双踪示波器,调节三角波的幅度,观察输入和输出波形如下所示:
在三角波上升沿阶段输出有较凸的下降沿,在三角波下降沿阶段有较凹的上升沿。

如若
波形的相位不对调节适当的输入频率。

8、指数运算电路
指数电路的输出电压与输入电压的指数成正比,其一般表达式为:
I u Ke u 0
(2-9)
利用集成运放和二极管组成如图2-8基本指数电路。

K 为负系数。

图2-8指数运算电路
由于指数运算精度同样受温度、二极管的内部载流子及内阻影响,本实验仅供有兴趣的同学调试。

按如图2-8所示正确连接实验电路,D 为普通二极管,取频率为1KHz ,峰峰值为1V 的三角波作为输入信号U i ,打开直流开关,输入和输出端接双踪示波器,调节三角波的幅度,观察输入和输出波形如下所示,在三角波上升阶段输出有一个下降沿的指数运算,在下降沿阶段输出有一个上升沿运算阶段。

如若波形的相位不对调节适当的输入频率。

四、实验内容
*实验时切忌将输出端短路,否则将会损坏集成块。

输入信号时先按实验所给的值调好信号源再加入运放输入端,另外做实验前先对运放调零,若失调电压对输出影响不大,可以不用调零。

a. 反相比例运算电路
1、关闭系统电源。

按图2-1正确连线。

连接信号源的输出和U i 。

2、打开直流开关。

调节信号源输出f=100Hz ,Ui=0.5V (峰峰值)的正弦交流信号,用毫伏表测量U i 、U O 值,并用示波器观察U O 和U i 的相位关系,记入表2-1。

表2-1 Ui=0.5V (峰峰值),f=100Hz
b. 同相比例运算电路
1、按图2-3(a)连接实验电路。

实验步骤同上,将结果记入表2-2。

2、将图2-3(a)改为2-3(b)电路重复内容1)。

表2-2 Ui=0.5V ,
f=100Hz
c. 反相加法运算电路
1、关闭系统电源。

按图2-2正确连接实验电路。

连接直流信号源和U i1、U i2,
2、打开系统电源,用万用表测量输入电压U
i1、U i2(且要求均大于零小于0.5V)及输出电压U O ,记入下表。

d. 减法运算电路
1、关闭系统电源。

按图2-4正确连接实验电路。

采用直流输入信号。

2、打开系统电源。

实验步骤同内容3,记入表2-4。

表2-4
e、积分运算电路
1、关闭系统电源。

按积分电路如图2-5所示正确连接。

连接信号源输出和U i。

2、打开系统电源。

调节信号源输出率约为100Hz,峰峰值为2V的方波作为输入信号U i,打开直流开关,输出端接示波器,可观察到三角波波形输出并记录之。

f、微分运算电路
1、关闭系统电源。

按微分电路如图2-6所示正确连接。

连接信号源输出和U i。

2、打开系统电源。

调节信号源输出率约为100Hz,峰峰值为2V的方波作为输入信号U i,打开直流开关,输出端接示波器,可观察到尖顶波波形输出并记录之。

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