集成运算放大器的基本运算电路(北校区新实验箱)zx2
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集成运算放大器基本运算电路实验
本课程旨在使学生能够掌握集成放大器的基本运算电路,能够使用特定的集成放大器验证放大器电路性能。
学习本课程的学生应该具备一定的电路理论和综合分析的能力,具备专业数学的基本知识,以及计算机编程的基本能力,具备一定的专业实验分析的能力。
一、实验目的
1.了解集成放大器的基本运算原理;
2.掌握集成放大器的基本电路;
3.熟悉集成放大器的测试参数及其误差规定;
4.设计集成放大器的实验系统;
5.对热插拔模块和IC仪器的使用。
二、实验准备
1.实验仪器:示波器、可编程示波器、数字万用表、函数发生器
2.实验调试电路:集成放大器的基本运算电路
3.实验材料:电路元件,热插拔模块等
三、实验内容
1.认识集成放大器及其基本运算电路;
2.构建集成放大器的基本运算电路;
3.测试集成放大器的功能;
4.绘制集成放大器的特性曲线;
5.分析集成放大器的工作特性。
四、实验步骤
1.准备实验电路:根据实验要求绘制集成放大器的基本运算电路,上电后检查工作是否正常;
2.测量基本电路参数:利用数字万用表测量输入电平、输出电平、电压偏置等常规参数;
3.测试电路实验:利用示波器测量输出波形、相位延时、线性度等实验参数;
4.结果分析:按要求分析实验参数,与理论曲线对比,讨论集成放大器的特性及其工作特性;
5.实验报告:根据实验结果,编制实验报告,检验实验结果是否符合要求。
集成运算放大器基本电路图一:比例运算电路定义:将输入信号按比例放大的电路,称为比例运算电路。
分类:反向比例电路、同相比例电路、差动比例电路。
(按输入信号加入不同的输入端分)比例放大电路是集成运算放大电路的三种主要放大形式(1)反向比例电路输入信号加入反相输入端,电路如图(1)所示:输出特性:因为:,所以:从上式我们可以看出:Uo 与Ui 是比例关系,改变比例系数,即可改变Uo 的数值。
负号表示输出电压与输入电压极性相反。
反向比例电路的特点:1.反向比例电路由于有"虚地",因此它的共模输入电压为零.即它对集成运放的共模抑制比要求低2.输入电阻低:r i =R 1.因此对输入信号的负载能力有一定的要求.(2)同相比例电路输入信号加入同相输入端,电路如图(2)所示:输出特性:因为:(虚短但不是虚地);;所以:改变R f /R 1即可改变Uo 的值,输入、输出电压的极性相同同相比例电路的特点:1.输入电阻高;2.由于(电路的共模输入信号高),因此集成运放的共模抑制比要求高(3)差动比例电路输入信号分别加之反相输入端和同相输入端,电路图如图(3)所示:它的输出电压为:由此我们可以看出它实际完成的是:对输入两信号的差运算。
二:和、差电路(1)反相求和电路它的电路图如图(1)所示:(输入端的个数可根据需要进行调整)其中电阻R'为:它的输出电压与输入电压的关系为:它可以模拟方程:。
它的特点与反相比例电路相同。
它可十分方便的某一电路的输入电阻,来改变电路的比例关系,而不影响其它路的比例关系。
(2)同相求和电路它的电路图如图(2)所示:(输入端的个数可根据需要进行调整)它的输出电压与输入电压的关系为:。
它的调节不如反相求和电路,而且它的共模输入信号大,因此它的应用不很广泛。
(3)和差电路它的电路图如图(3)所示:此电路的功能是对U i1、U i2进行反相求和,对U i3、U i4进行同相求和,然后进行的叠加即得和差结果。
Rf OU i实验一 集成运算放大器基本运算电路一、实验目的1、学习集成运算放大器的使用方法。
2、熟悉集成运算放大器组成的基本运算电路。
3、学会集成运放电路的测试方法。
二、实验仪器1.ADCL-Ⅲ电子技术综合实验箱 2.DF1641D 函数发生器 3.V-252日立示波器 4.DF2172B 交流毫伏表5.MF50万用表 6. 集成运算放大器应用模块三、预习内容及思考问题1、复习集成运算放大器组成比例、加法、减法、积分、微分等基本运算的电路组成形式及原理。
2、明确集成运算放大器使用时的注意事项。
3、如何在理想条件下,分析各实验电路输入、输出之间运算关系。
四、实验原理说明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、对数等模拟信号运算电路。
基本运算电路图7-1 1、反相比例运算电路电路如图7-1所示,对于理想运放,该电路的输出 的信号电压与输入信号电压之间的关系为:其中1R R f为比例系数,“-”号表示输出信号与输入信号相位相反。
i f O U R R U *-=1U Rf U为了减小输入级偏置电流引起的运算误差,在同相端应接入“平衡电阻”fR R R //12=2、反相加法电路电路如图7-2,输出电压与输入电压之间的关系为⎪⎪⎭⎫⎝⎛+-=2211i f i f O U R R U R R U平衡电阻:F213R //R //R R = 图7-23、同相比例运算电路同相比例运算电路图7-3(a ),它的输出电压与输入电压之间的关系为i f O U R R U ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=11其中,⎪⎪⎭⎫⎝⎛+11R R f 为比例系数,Uo 与Ui 同相位。
电路中平衡电阻 f R R R //12=。
若∞→1R ,ioU U =,即得到如图7-3(b )所示的电压跟随器,平衡电阻f R R =2。
集成运算放大器的基本运算电路
集成运算放大器是一种常用的电子元件,它可以实现多种基本运算电路,如放大、求和、差分、积分等。
在电子电路设计中,集成运算放大器被广泛应用,可以用于信号放大、滤波、比较、控制等方面。
放大电路是集成运算放大器最常见的应用之一。
放大电路可以将输入信号放大到所需的幅度,以便于后续处理。
在放大电路中,集成运算放大器的输入端连接输入信号,输出端连接负载电阻,通过调节反馈电阻的大小,可以实现不同的放大倍数。
放大电路可以应用于音频放大、信号放大等方面。
求和电路是另一种常见的基本运算电路。
求和电路可以将多个输入信号相加,输出它们的和。
在求和电路中,集成运算放大器的多个输入端连接不同的输入信号,输出端连接负载电阻,通过调节反馈电阻的大小,可以实现不同的加权系数。
求和电路可以应用于信号处理、控制等方面。
差分电路是一种将两个输入信号相减的电路。
在差分电路中,集成运算放大器的两个输入端分别连接两个输入信号,输出端连接负载电阻,通过调节反馈电阻的大小,可以实现不同的差分系数。
差分电路可以应用于信号处理、比较等方面。
积分电路是一种将输入信号进行积分的电路。
在积分电路中,集成
运算放大器的输入端连接输入信号,输出端连接电容,通过调节反馈电阻和电容的大小,可以实现不同的积分系数。
积分电路可以应用于信号处理、滤波等方面。
集成运算放大器的基本运算电路包括放大、求和、差分、积分等,它们在电子电路设计中有着广泛的应用。
在实际应用中,需要根据具体的需求选择不同的基本运算电路,并进行合理的电路设计和调试,以实现所需的功能。