9-7(运算放大器)1 模电
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实验目的和要求:① 了解运放调零和相位补偿的基本概念。
② 熟练掌握反相比例、同相比例、加法、减法等电路的设计方法。
③ 熟练掌握运算放大电路的故障检查和排除方法,以及增益、传输特性曲线的测量方法。
实验原理:预习思考:1、 设计一个反相比例放大器,要求:|A V|=10,Ri>10KΩ,将设计过程记录在预习报告上; 电路图如P20页5-1所示,电源电压为±15V ,R 1=10kΩ,R F =100 kΩ,R L =100 kΩ2、 设计一个同相比例放大器,要求:|A V|=11,Ri>100KΩ,将设计过程记录在预习报告上;R F R LVo电源电压为±15V ,R 1=10kΩ,R F =100 kΩ,R L =100 kΩ 3、 设计一个电路满足运算关系 VO= -2Vi1 + 3Vi2减法运算电路:1123213111113232)()()(i f i f i f i i O V R R V R R R R R R V R R R V R R R V V -++=++-+=3)()(32131=++R R R R R R f ,0,22211==⇒=R R R R R f f取Ω=Ω=Ω=Ω=K R K R K R K R f 100,0,20,10321实验电路如实验内容:1、反相输入比例运算电路(I ) 按图连接电路,其中电源电压为±15V ,R 1=10 kΩ, R F =100 kΩ, R L =100 kΩ, R P =10 kΩ//100 kΩAR1R F Rp=R F //R1R LVoVi+Vcc-Vcc输入端接地,用万用表测量并记录输出端电压值,此时测出失调电压0.016 V 分析:失调电压是直流电压,将会直接影响直流放大器的放大精度。
直流信号测量:Vi/V V O /V Avf测量值 理论值 -2 14.25 -7.125 -10 -0.5 4.98 -9.96 -10 0.5 -5.02 -10.04 -10 2-12.87-6.435-10实验结果分析:运算放大器的输出电压摆幅受器件特性的限制,当输入直流信号较大时,经过运放放大后的输出电压如果超过V OM ,则只能输出V OM 的值。
模电基础知识总结模拟电子技术(模电)是电子工程的重要基础学科,它研究的是电子元件与电路的工作原理和运行规律。
掌握模电的基础知识对于电子工程师来说至关重要。
本文将对模电的基础知识进行总结,希望能给读者提供一些帮助。
一、电路基础知识在学习模电之前,我们首先需要掌握一些电路的基础知识。
电路是电子工程中最基本的组成单元,它由电源、电阻、电容、电感等元件组成。
在电路中,电流和电压是重要的物理量。
电流表示电子在电路中的流动情况,而电压表示电子在电路中的能量转换。
二、放大器放大器是模电中一类重要的电子元件。
放大器的作用是将输入信号放大,以便输出信号具有较高的幅度。
常见的放大器有三种基本类型:电压放大器、电流放大器和功率放大器。
放大器有许多重要的性能指标,如增益、输入电阻、输出电阻等。
学习模电的过程中,我们需要熟悉这些性能指标的定义和计算方法。
三、滤波器滤波器是模电中用于剔除或改变信号中某些频率分量的电路。
滤波器可以分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器四种类型。
在实际应用中,我们经常需要使用滤波器来对信号进行处理。
了解滤波器的原理和性能对于电路设计至关重要。
四、振荡器振荡器是一种能够产生连续波形信号的电路。
在模电中有两种常见的振荡器:正弦波振荡器和方波振荡器。
振荡器的核心是一个反馈回路,该回路会使得输入信号被放大,并且以振荡的形式反馈给输入端。
振荡器在通信系统、计算机等领域有广泛的应用,掌握振荡器的原理和设计方法是模电学习的重要内容。
五、运算放大器运算放大器(Operational Amplifier)是模电中一种重要的集成电路。
它具有高增益、高输入阻抗和低输出阻抗的特点,在模拟电路中有广泛的应用。
运算放大器可以用于各种电路设计,如放大器、积分器、微分器和比较器等。
学习运算放大器的工作原理和应用是模电学习的核心内容。
六、模电实验模电实验是巩固和应用所学知识的重要环节。
通过实验,我们可以观察电路的实际运行情况,提高动手实践的能力。
实 验 报 告一、 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、THM-3A 模拟电路实验箱2、SS-7802A 双踪示波器3、MVT-172D 交流数字毫伏表4、数字万用电表5、集成运算放大器μA741×16、电阻10K ×4;100K ×3;1M Ω×17、电容器10μ×1三、原理摘要本实验采用的集成运放型号为μA741(或F007),引脚排列如图8-1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十千欧的电位器并将滑动触头接到负电源端。
⑧脚为空脚。
图8-1 μA741管脚图1.集成运放在使用时应考虑的一些问题(1)输入信号选用交、直流量均可, 但在选取信号的频率和幅度时,应考虑运放的频响特性和输出幅度的限制。
做线性运算电路实验时,要注意输入电压的取值应保证运放工作在线性区。
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。
μA741的输出最大值约在12-13V 左右。
(2)调零。
调零时,将输入端接地,调零端接入电位器R W ,用直流电压表测量输出电压U 0,细心调节R W ,使U 0为零(即失调电压为零)。
(3)消振。
一个集成运放自激时,表现为即使输入信号为零, 亦会有输出,使各种运算功能无法实现,严重时还会损坏器件。
在实验中,可用示波器监视输出波形。
2.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 A ud =∞、 输入阻抗 r i =∞、 输出阻抗 r o =0、 带宽 f BW =∞ 失调与漂移均为零等。
运放第一级共模输出电平设置【原创版】目录1.运放简介2.共模输出电平的概念3.共模输出电平的设置方法4.共模输出电平的调整技巧5.共模输出电平的应用实例正文一、运放简介运放(运算放大器,简称 OPA)是一种模拟电路,具有高增益、差分输入、零输入、无限输入阻抗和有限输出阻抗等特性。
在电子电路中,运放常用于信号放大、滤波、模拟计算等功能。
二、共模输出电平的概念共模输出电平是指运放在共模输入端(非反相输入端与反相输入端)施加的电压。
共模输出电平直接影响到运放的性能,如稳定性、输入阻抗、输出阻抗等。
三、共模输出电平的设置方法1.通过电阻分压设置共模输出电平:在运放的共模输入端串联两个电阻,通过调整电阻值可以改变共模输出电平。
2.通过电位器设置共模输出电平:将电位器连接到运放的共模输入端,通过调整电位器的电阻值,可以改变共模输出电平。
3.通过反馈电阻设置共模输出电平:在运放的输出端串联一个电阻,再通过反馈电阻连接到共模输入端,通过调整反馈电阻的值,可以改变共模输出电平。
四、共模输出电平的调整技巧1.确定共模输出电平的初始值:根据运放的电源电压和电路需求,确定共模输出电平的初始值。
2.逐步调整电阻值:通过逐步调整电阻值,观察共模输出电平的变化,直到达到所需的共模输出电平。
3.保持电阻值的稳定性:调整电阻值时,要确保电阻值的稳定性,避免因电阻值波动导致共模输出电平不稳定。
五、共模输出电平的应用实例1.电压跟随器:通过设置共模输出电平,可以使运放的输出电压跟随输入电压,实现信号放大和滤波等功能。
2.比较器:通过设置共模输出电平,可以使运放的输出电压为高电平或低电平,实现信号比较功能。
模拟电子技术基础试卷与参考答案试卷三与其参考答案试卷三一、选择题(这是四选一的选择题,选择一个正确的答案填在括号)(共16分)1.有两个增益相同,输入电阻和输出电阻不同的放大电路A和B,对同一个具有阻的信号源电压进行放大。
在负载开路的条件下,测得A放大器的输出电压小,这说明A的()a. 输入电阻大b. 输入电阻小c. 输出电阻大d. 输出电阻小2.共模抑制比K CMR越大,说明电路()。
a. 放大倍数越稳定b. 交流放大倍数越大c. 抑制温漂能力越强d. 输入信号中的差模成分越大3.多级放大电路与组成它的各个单级放大电路相比,其通频带()。
a. 变宽b. 变窄c. 不变d. 与各单级放大电路无关4.一个放大电路的对数幅频特性如图1-4所示。
当信号频率恰好为上限频率或下限频率时,实际的电压增益为()。
a. 43dBb. 40dBc. 37dBd. 3dB图1-4 图1-55.LC正弦波振荡电路如图1-5所示,该电路()。
a. 满足振荡条件,能产生正弦波振荡b. 由于无选频网络,不能产生正弦波振荡c. 由于不满足相位平衡条件,不能产生正弦波振荡d. 由于放大器不能正常工作,不能产生正弦波振荡6.双端输入、双端输出差分放大电路如图1-6所示。
已知静态时,V o=V c1-V c2=0,设差模电压增益100vd=A ,共模电压增益m V 5V m V,10,0i2i1c ===V A V ,则输出电压o V 为()。
a. 125mVb. 1000 mVc. 250 mVd. 500 mV图1-6 图1-77.对于图1-7所示的复合管,假设CEO1I 和CEO2I 分别表示T 1、T 2单管工作时的穿透电流,则复合管的穿透电流CEO I 为()。
a. CEO2CEO I I =b. CEO2CEO1CEO I I I +=c. CEO1CEO I I =d. CEO12CEO2CEO )1(I I I β++=8.某仪表放大电路,要求R i 大,输出电流稳定,应选()。
15个常用运算放大器电路(收藏备用)常用OP电路类型如下:1、InverterAmp.反相位放大电路:放大倍数为Av=R2/R1但是需考虑规格之Gain-Bandwidth数值。
R3=R4提供1/2电源偏压C3为电源去耦合滤波C1,C2输入及输出端隔直流此时输出端信号相位与输入端相反2、Non-inverterAmp.同相位放大电路:放大倍数为Av=R2/R1R3=R4提供1/2电源偏压C1,C2,C3为隔直流此时输出端信号相位与输入端相同3、Voltagefollower缓冲放大电路:O/P输出端电位与I/P输入端电位相同单双电源皆可工作4、Comparator比较器电路:I/P电压高于Ref时O/P输出端为Logic低电位I/P电压低于Ref时O/P输出端为Logic高电位R2=100*R1用以消除Hysteresis状态,即为强化O/P输出端,Logic高低电位差距,以提高比较器的灵敏度.(R1=10K,R2=1M) 单双电源皆可工作5、Square-waveoscillator方块波震荡电路:R2=R3=R4=100KR1=100K,C1=0.01uFFreq=1/(2π*R1*C1)6、Pulsegenerator脉波产生器电路:R2=R3=R4=100KR1=30K,C1=0.01uF,R5=150KO/P输出端OnCycle=1/(2π*R5*C1)O/P输出端OffCycle=1/(2π*R1*C1)7、Activelow-passfilter主动低通滤波器电路:R1=R2=16KR3=R4=100KC1=C2=0.01uF放大倍数Av=R4/(R3 R4)Freq=1KHz8、Activeband-passfilter主动带通滤波器电路:R7=R8=100K,C3=10uFR1=R2=390K,C1=C2=0.01uFR3=620,R4=620KFreq=1KHz,Q=259、High-passfilter高通滤波器电路:C1=2*C2=0.02uF,C2=0.01uFR1=R2=110K6dBLow-cutFreq=100Hz10、Adj.Q-notchfilter频宽可调型滤波器电路:R1=R2=2*R3C1=C2=C3/2Freq=1/(2π*R1*C1)VR1调整负回授量,越大则Q值越低。