运算放大器线性应用
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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。
习题九集成运算放大器线性应用1. 测量放大器具有输入阻抗 _______,共模抑制比_______等特点。
(a) 高,高 (b) 低,高 (c) 高,低2. 测量放大器常用于具有较大_______信号的检测。
(a) 差模 (b) 共模干扰 (c) 幅值3. 测量放大器常用于检测_________信号。
(a) 交流大 (b) 直流大 (c) 直流缓变微弱4.当传感器工作在高电压、强电磁场干扰等场所时,为了将检测、控制系统与主回路实现电气上的隔离,这时应采用_________。
(a) 测量放大器 (b) 隔离放大器 (c) 功率放大器5. 在隔离放大器中,输入和输出回路之间是电绝缘的。
是指_______。
(a) 输入和输出回路是两个没有任何电联系的独立的回路(b) 输入和输出回路是两个独立的回路,但仍有公共接地端(c) 输入和输出回路是通过绝缘材料联接起来的6. 在隔离放大器中,输入和输出回路之间是电绝缘的,电信号是无法直接传递的。
但为了能够有效的传递电信号,必须_______。
(a) 先将电能转换为机械能,再将机械能转换为电能(b) 先将电信号转化为其它形式的信号,然后再还原为电信号(c) 先将模拟信号转换为数字信号,再将数字信号转换为模拟信号7.光电耦合隔离放大器的工作原理是_______。
(a) 将光信号转化为电信号(b) 先将电信号转换为光信号,再将光信号转换为电信号(c) 先将光信号转换为电信号,再将电信号转换为光信号8. 变压器耦合隔离放大器是利用_______来传递信号的。
(a) 光电耦合 (b) 直接耦合 (c) 电磁耦合9. 与光电耦合隔离放大器相比,变压器耦合隔离放大器的带宽_______。
(a) 较窄 (b)较宽 (c) 相差不大10. 按电路_______的不同,滤波器可分为低通、高通、带通和带阻滤波器。
(a) 截止频率 (b) 工作频率 (c) 通带增益11. 按实现滤波器使用的元器件不同,滤波器可分为_________滤波器。
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。
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。
实验集成运算放大器线性应用(1)实验集成运算放大器(OP AMP)是电路设计中常用的基本元件。
在线性应用中,OP AMP可以用来构建各种信号处理电路,如放大、滤波、比较等。
本文将探讨OP AMP在线性应用中的常见用法及其实验方法。
一、非反馈放大器非反馈放大器是OP AMP最基本的应用之一。
通过将反馈电阻接地,输入电压作为差分放大器的一个输入,输出电压在理想情况下是等于放大倍数(增益)乘以输入电压的,即Vo = Av × Vi,其中Av为增益,Vi为输入电压。
在实验中,可通过将输入信号加到放大器的非反相输入端,再通过示波器观察输出信号大小变化,确定增益大小。
二、反相放大器反相放大器是一种常用的放大电路,可将输入信号反相放大输出。
该电路将反馈电阻连接到反相输入端,输入信号作为非反相输入端。
输出信号的大小为输入信号大小的负值与反馈电阻值之比,即 Vo = -(Rf/Rin) × Vi,其中Rf为反馈电路的电阻,Rin为输入电路的电阻。
在实验中,可依据电路电压计算公式计算增益大小,再将输入信号加到非反相输入端,通过示波器观察输出信号的大小变化,验证理论计算结果。
三、比较器OP AMP还可用来构成比较器电路,将输入信号与参考电压进行比较,输出高低电平。
在一个比较器电路中,将参考电压作为差分放大器的一个输入端,而输入电压接另一个输入端。
在理想情况下,当输入电压高于参考电压时,输出电压会变为高电平;当输入电压低于参考电压时,输出电压变为低电平。
在实验中,可选择不同的参考电压观察输出电平变化,验证比较器的作用。
四、滤波器滤波器是一种将特定频率的信号通过而将其他频率的信号滤除的电路。
低通滤波器将低于某个截止频率的信号通过,而将高于该频率的信号滤除;而高通滤波器则将高于某个截止频率的信号通过,而将低于该频率的信号滤除。
在实验中,可通过将适当的电容和电阻接入OP AMP反馈环路中,构建低通或高通滤波器电路,并通过示波器观察输入信号的变化,验证滤波器的有效性。
运算放大器的线性应用
实验目的
1.掌握检查运算放大器好坏的方法。
2.掌握运算放大器组成比例,求和运算,积分运算电路的工作原理以及运算功能。
3.掌握以上各种应用电路的组成及其测试方法。
实验仪器
1.双踪示波器X1
2.函数发生器X1
3.数字万用表X1
4.直流稳压电源X1
5.运算放大器X1;面包板X1;电阻若干;导线若干
实验原理
1.运算放大器是一种包含许多晶体管的集成电路,其作用是把输入电压放大一定倍数后在输送出去,其输出电压与输入电压的比值称为电压的放大倍数。
2.在集成运放应用的电路中,运放的工作范围有两种:工作在线性区(指输入电压U0与输出电压Ud成正比时的输入电压范围)或工作在非线性区。
3.集成运放工作在线性区有两个特点:
虚短:集成运放两个输入端之间的电压接近于零。
虚断:流入集成运放两个输入端的电流可视为零。
4. UM741的引脚图:
实验内容:
基本操作:
将电源1,电源2分别调为12V,将电源1的黑色夹子接在放大器的引脚4(正电源端),将电源2的黑色夹子接在放大器的引脚11(负电源端),接着电源1,2的红色夹子接在一起(接地端),使电源输出±12V。
(1).运算放大器的好坏检测
实验电路图:
实验步骤:
1.调节信号发生器,并将红色夹子接在放大器的引脚3(同相输入端),使其输入1kHz,
1V峰峰值的正弦波信号Ui,黑色夹子接地。
2.将引脚2用导线接在引脚14(输出端口4),并将示波器的红色夹子接在引脚14上,黑色夹子接地。
3.观察示波器上显示的输出电压U0;比较Ui与U0的大小。
实验结果:
(2)反相比例运算放大器
实验电路图:
实验步骤:
1.如图连接电路,在反相输入端接入直流电压Ui。
2.根据下表内容进行测量,并完成表格,绘制传输特性。
实验结果:
(3)积分电路
实验电路图:
操作步骤:
1.如上图所示连接电路,并输入峰峰值为2V,f=1kHz的正弦信号。
2.观察并记录示波器上Ui,U0的波形,绘制波形。
实验结果:
(4)积分电路
操作步骤:
1.如图连接电路,并输入峰峰值为2V ,f=1kHz的方波信号。
2.观察并记录示波器Ui,U0的波形,绘制波形。
实验结果:
(5)频率特性测定:
实验电路图:
操作步骤:
1.如图所示连接电路,输入端输入峰峰值为0.5V的正弦波。
2.改变输入信号的频率,测出相应的输出信号的幅值。
3.计算各电压的放大倍数
4.绘制幅频特性曲线
实验结果:
(6)开拓型实验
实验电路图:
操作步骤:
1.如上图连接电路。
2.输入测试信号Ui(峰峰值为2V,频率为1kHz),用示波器观察并记录输入输出波形。
3.根据波形,分析输入输出关系,验证电路的正确性。
实验结果:
实验总结:。