模电课件集成运放基本电路
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实验八集成运放基本应用之一--模拟运算电路
班级:姓名:学号: 2015.12.30
一、 实验目的
1、研究由集成运算放大电路组成的比例、加法、减法和积分等基本运算电路的功能。
2、了解运算放大电路在实际应用时应考虑的一些问题。
二、 实验仪器及器件
仪器及器件名称 型号 数量
+12V直流稳压电源 DP832 1
函数信号发生器 DG4102 1
示波器 MSO2000A 1
数字万用表 DM3058 1
集成运算放大电路 μA741 1
电阻器 若干
电容器 若干
三、 实验原理
1、反相比例运算电路
电路如图8-1所示。
图8-1反相比例运算电路
2、反相加法电路
电路如图8-2所示。
图8-2 反相加法电路
)VRRVRR(Vi22Fi11FO R3═R1// R2// RF
3、同相比例运算电路
电路如图8-3(a)所示。
图8-3(a)同相比例运算电路图8-3(b) 电压跟随器
i1FO)VRR1(VR2═R1// RF
当R1→∞时,VO═Vi即得到如图8-3(b)所示的电压跟随器。 4、差分放大电路(减法电路)
电路如图8-4所示。
图8-4 减法运算电路
5、积分运算电路
电路如图8-5所示。
图8-5 积分运算电路
如果vi(t)是幅值为E的阶跃电压,并设vc(0)═0,则
四、 实验内容及实验步骤
实验前要看清运放组件各管脚的位置;切忌正负电源极性接反和输出端短路,否则将会损坏集成块。
1、反相比例运算电路
1)按图8-1连接实验电路,接通±12V电源,输入端对地短路,进行调零和消振。
2)输入f= 100Hz,Vi = 0.5V的正弦交流信号,测量相应的Vo并用示波器观察vo和vi的相位关系,记入表8-1。
表8-1f= 100Hz,Vi = 0.5V
Vi(V) Vo(V) vi和vo波形 AV
0.175 -1.755 实测值 计算值
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实验八集成运放基本应用之一--模拟运算电路
班级:姓名:学号: 2015.12.30
一、 实验目的
1、研究由集成运算放大电路组成的比例、加法、减法和积分等基本运算电路的功能。
2、了解运算放大电路在实际应用时应考虑的一些问题。
二、 实验仪器及器件
仪器及器件名称 型号 数量
+12V直流稳压电源 DP832 1
函数信号发生器 DG4102 1
示波器 MSO2000A 1
数字万用表 DM3058 1
集成运算放大电路 μA741 1
电阻器 若干
电容器 若干
三、 实验原理
1、反相比例运算电路
电路如图8-1所示。
图8-1反相比例运算电路
i1FOVRRV
2、反相加法电路
电路如图8-2所示。 2
图8-2 反相加法电路
)VRRVRR(Vi22Fi11FO R3═R1// R2// RF
3、同相比例运算电路
电路如图8-3(a)所示。
图8-3(a)同相比例运算电路图8-3(b) 电压跟随器
i1FO)VRR1(VR2═R1// RF
当R1→∞时,VO═Vi即得到如图8-3(b)所示的电压跟随器。
4、差分放大电路(减法电路)
电路如图8-4所示。
)VV(RRVi1i21FO
3
图8-4 减法运算电路
5、积分运算电路
电路如图8-5所示。
图8-5 积分运算电路
𝑣0(𝑡)=−1𝑅1𝐶∫𝑣𝑖𝑑𝑡+𝑉𝐶(0)𝑡0
如果vi(t)是幅值为E的阶跃电压,并设vc(0)═0,则
𝑣0(𝑡)=−1𝑅1𝐶∫𝐸𝑑𝑡=−E𝑅1𝐶𝑡0𝑡
四、 实验内容及实验步骤
实验前要看清运放组件各管脚的位置;切忌正负电源极性接反和输出端短路,否则将会损坏集成块。
1、反相比例运算电路
1)按图8-1连接实验电路,接通±12V电源,输入端对地短路,进行调零和消振。 4
2)输入f= 100Hz,Vi = 0.5V的正弦交流信号,测量相应的Vo并用示波器观察vo和vi的相位关系,记入表8-1。
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学号 姓名
实验项目 实验二集成运放基本运算电路
实验时间 月日 星期,节 实验台号
预习成绩 报告成绩
一、实验目的
1.掌握用集成运算放大电路组成比例、求和电路的特点及性能。
2.学会上述电路的测试和分析方法。
二、实验仪器
1. DDS 函数信号发生器 TFG2150V
2. 交流毫伏表 GVT—427B
3. 示波器 DS1052E
4. 数字万用表
5. 多功能模拟/数字电路学习机 TPE-AD2
三、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。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。在大多数情况下,将运放视为理想运放。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=∞ , 输入阻抗Ri=∞ ,输出阻抗Ro=0,带宽 fBW=∞, 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UO与输入电压之间满足关系式UO=Aud(U+-U-)
由于Aud=∞,而UO为有限值,因此,U+-U-≈0。即U+≈U-,称为“虚短”。
2.由于Ri=∞,故流进运放两个输入端的电流可视为零,即IIB=0,称为“虚断”。这说明运放对其前级吸取电流极小。
1. 反相比例放大电路
电路如图2-1所示, 电路为电压并联负反馈,由“虚短”“虚断”有,
图2-1 反相比例放大电路 110,iAiABiUUUUUVIRR11,fifiOAffiRUIIUUIRURR2
2. 同相比例放大电路
电路如图2-2所示, 电路为电压串联负反馈,由“虚断”“虚短”有
图2-2 同相比例放大电路
3. 电压跟随电路
电路如图2-3所示, 电路为电压串联负反馈,根据“虚短”有
图2-3 电压跟随电路
4.反相求和放大电路
实验电路如图2-4所示, 电路为电压并联负反馈,分析方法与图2-2一样:
模电实验及课程设计
集成运算放大器的综合设计与应用
2014-12-13
集成运算放大器的综合设计与应用
一、实验要求:
使用一片通用四运放芯片LM324 组成电路框图见图1,实现下述功能:
图1
1. 使用低频信号源产生10 0.5 200ippUVfHz, 的正弦波信号,加至加法器输入端。
2. 自制三角波产生器产生0.55%1ppTmsVV(),的类似三角波信号1ou,并加至加法器的另一输入端。
3. 自制加法器,使其输出电压211 6iioUUU。
4. 自制选频滤波器,滤除1ou频率分量,得到峰峰值等于6V 的正弦信号22oouu,用示波器观察无明显失真。
5. 将1ou和2ou 送入自制比较器,其输出在1K负载上得到峰峰值为1V 的输出电压3ou。
二、电路设计及参数计算:
1) 类三角波发生器
由于运放数量的限制,无法构造双运放的常规三角波发生器,这里采用一阶积分电路,当时间常数足够大时,积分曲线可近似为直线积分。根据这样的思路,可以采用单运放的方波产生器,带动积分电路方式产生类三角波。
单运放的方波产生器即一个正反馈的双门限滞回比较器。反向端输入,输入信号也为一个简单积分电路,输出信号即为充电电压, U1ALM324AD321141VEE-5VVCC5Vc110nFR39.86kΩR29.81kΩIO2C2100nFR450kΩKey=B50 %R150kΩKey=A50 %
周期为211322ln(1)RTRCR;取11110;25(50)CnFRkRk为的滑动变阻器
周期要求为30.510Ts,令3-932321225101010ln(1)=0.510RTRf
得230.859RR,不妨取22331==10RRRkR;;
1R为50k的滑动变阻器,可以根据实际情况调节三角波频率。
对于无源积分电路,以充电时为例222242()()(0)()tccccutUUUeRC