集成电路实验讲义PPT课件

R3
1M
C1 Uo1
0.1u +12 V
7
IC1
2
uA741
S1
6
3
5
S2
1
4
R2 Rp1
Ui2
10k 100 k
-12V
C2 R6 100
0.1u
C3 100 0p R5
10k +12 V
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IC2
2
uA741
6
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Uo2
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R4 Rp2 10k 100 k
-12V
图11-2-2 积分器和微分器电路原理图
集成电路原理与应用 实验
2020/8/8
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实验指导
实验1——积分器和微分器（μA741） 实验2——仪器放大器和差动放大器（OPA2111、INA106） 实验3——电压比较器（LM311） 实验4——U/F变换器和F/U变换器（LM331） 实验5——函数信号发生器（ICL8038） 实验6——二阶低通有源滤波器（LM741）
1 μA741芯片简介
• μA741是第二代集成运放的典型代表 • 是采用硅外延平面工艺制作的单片式高增益运放。 • 其特点是： • 采用频率内补偿， • 具有短路保护功能， • 具有失调电压调整能力， • 具有很高的输入差模电压和共模电压范围， • 无阻塞现象，功耗较低，电源电压适应范围较宽。 • 有很宽的输入共模电压范围，不会在使用中出现“阻塞”， • 在诸如积分电路、求和电路及一般的反馈放大电路中使用，
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4．积分器和微分器
（1）将开关S2断开、S1闭合。
（2）输入方波信号： • 用信号发生器，在输入端ui1加入方波信号， 频率为100Hz，电压幅度为±2V。 • 用数字示波器观察uo1、uo2的波形，并记录其 数值。
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【实验报告要求】
•（1）用Altium Designer 09软件画出实验电路原理图， 并 将此图粘贴到实验报告中。 •（2）画出实验观察到的输入、输出信号的波形，与 Proteus 软件（或Multisim 软件）仿真结果比较，并予 以分析。 •（3）分析积分时间常数对输出电压斜率的影响。 •（4）写出收获和体会。
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R2 Rp1
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C2 R6 100
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R4 Rp2 10k 100 k
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图11-2-2 积分器和微分器电路原理图
R1 Ui1 10k
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0.1u +12 V
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IC1
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R2 Rp1
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C2 R6 100
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C3 100 0p R5
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uA741
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R4 Rp2 10k 100 k
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图11-2-2 积分器和微分器电路原理图
（2）调零：将输入端ui1接地，用数字万用表测输出电压 uO1，调节调 零电位器Rp1，直至UO1=0（或UO1≈0）。
（3）输入方波信号： ①用信号发生器，在输入端ui1加入方波信号，频率为100Hz，电压幅 度为±2V。用数字示波器观察ui1、uO1的波形，并记录其数值。 ②输入信号的电压幅度不变，改变频率，观察并记录ui1、uO1的波形。 ③输入信号的频率不变，改变电压幅度，观察并记录ui1、uO1的波形。
均不需外加补偿电容。
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•μA741采用DIP8和SO8封装
OFFSETNELL 1 –IN 2 +IN 3 –V 4
μA741
－ +
8 NC 7 +V 6 OUTPUT 5 OFFSETNELL
图11-2-1 μA741的引脚及功能
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2 积分器
当开关S1断开时，IC1及其周围元件构成反相型积分器。
（3）输入方波信号： 用信号发生器，在输入端ui2加入方波信号，频率为200Hz，电压 幅度为±2V。用数字示波器观察ui2、uO2的波形，并记录其数值。
（4）输入正弦波： ①用信号发生器，在输入端ui2加入正弦波信号，频率为160Hz， 电压有效值为1V。观察并记录ui2、uO2的波形及相位差。 ②改变正弦波信号的频率，观察并记录ui2、uO2的波形及相位差。
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• 微分器
• 其输出电压和输入电压的微分成线性关系，广泛应 用于波形变换和模拟运算等方面。
• 输出电压与输入电压的关系为
uo2(t)R5C2dudit2(t)
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4 积分器和微分器
当开关S2断开、S1闭合时，IC1、IC2及其周围元件构成积分器和微分器。
R1 Ui1 10k
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• 积分器 • 广泛应用于扫描电路、A/D转换和模拟运算等方面。 其输出电压和输入电压的积分成线性关系。
• 输出电压与输入电压的关系为
uo1(t)R11C1 ui1(t)dt
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3 微分器
当开关S1断开、S2闭合时，IC2及其周围元件构成反相型微分器。
R1 Ui1 10k
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实验1——积分器和微分器（μA741）
【实验目的】 （1）学会用集成运放设计积分器和微分器，
熟悉电路原理 和元件参数的计算。 （2）熟悉积分器和微分器的特点、性能，并会应用。
【实验仪器】 • 万用表，示波器，信号发生器， • “集成电路原理及应用”实验箱
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.Fra Baidu bibliotek
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【实验原理】
（4）输入正弦波： ①用信号发生器，在输入端ui1加入正弦波信号，频率为100Hz，电压 有效值为1V。用数字示波器观察ui1、uO1波形及相位差，并记录其数值。 ②改变正弦波信号的频率，观察并记录ui1、uO1的波形及相位差。
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3．微分器
（1）将开关S1断开，S2闭合。
（2）调零： 将输入端ui2接地，用数字万用表测输出电压uO2，调节调零电位器 Rp2，直至UO2=0（或UO2≈0）。
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• 将“积分器和微分器”模块安装在实验箱底板上， 合上电源开关。
1. 电路设计与仿真 • 参照图11-2-2设计积分器和微分器。 • 用Proteus 软件（或Multisim 软件）对积分器和 微分器电路进行仿真。 • 记录仿真结果。
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2. 积分器
（1）将开关S1断开。