当前位置：文档之家 › 集成运算放大器实验

集成运算放大器实验

  • 格式：doc
  • 大小：1.40 MB
  • 文档页数：4

一、实验目的

1．了解集成运算放大器的基本特性；

2．掌握集成运算放大器的正确使用方法；

3．掌握集成运放比例运算电路的调试和实验方法。

二、实验原理

1．运算放大器是具有两个输入端、一个输出端的高增益、高输入阻抗、低漂移的直流放大器。在它的输出端和输入端之间加上反馈网络，就可以实现各种不同的电路功能，如反馈网络为线性电路时，运算放大器可以实现放大、加、减、微分和积分等；如反馈网络为非线性电路时，可以实现对数、乘法、除法等运算功能；另外还可以组成各种波形产生电路，如正弦波、三角波、脉冲波等。

集成运算放大器是人们对“理想放大器”的一种实现。一般在分析集成运放的实用性能时，为了方便，通常认为运放是理想的，即具有如下的理想参数：

（1）开环电压增益 vdA；

（2）差模、共模输入电阻 idR,icR；

（3）输出电阻 0oR；

（4）开环带宽 BW；

（5）共模抑制比 CMRK；

（6）失调电压、失调电流0ioV，0ioI。

2．由于集成运放有两个输入端，因此按输入接入方式不同，可有三种基本放大组态，即反相放大、同相放大和差动放大组态，它们是构成集成运放系统的基本单元。

（1）反相比例放大器

电路如实图10-1所示，当开环增益为时，反相比例放大器的闭环增益为

1FvfRAR

由上式可知，选用不同的电阻比值1FRR，vfA大于1，也可以小于1。若取1FRR，则放大器的输出电压等于输入电压的负值，也称为反相跟随器。

实图10-1 反相比例放大器

（2）同相比例放大器

电路如图10-2所示，当开环增益足够大时，同相比例放大器的闭环增益为

11FvfRAR

由上式可见，vfA恒大于1。若1R，此时vfA为1，于是同相放大器就转变为跟随器，如实图10-3所示。

实图10-2 同相比例放大器 实图10-3 电压跟随器

3．本实验用电路如图10-4所示，所用集成运放为双电源供电，提供±12V的电源。实验底板上的1V、2V、3V、4V为直流信号输出，供实验时选用，其中11.4VV，20.7VV，31VV，4V可通过电位器调节，输出的直流电压范围为2V~+2V。

实图10-4 集成运放实验电路板

三、实验内容

（一）反相比例放大器研究

1．直流反相比例放大

根据表10-1中对放大倍数vfA的要求，选择合适的元件，按实图10-1接好电路，完成要求的测试内容，计算并分析结果。

表10-1

测 试 条 件 输出电压 实测放大倍数 相对误差

iV vfA oV vfA %vfvfvfAAA

+1.4V 3

+0.7V 3

1.0V 10 +2.0V 10

2．交流反相比例放大

根据实验电路板图10-4所列元件，实现()3.3()oiVtVt，要求()2cos2000iVtt（V）。正确选择电路元件，观测并记录输入、输出波形，分析结果，填入表10-2中。

表10-2

输入电压（V） 输出电压（V） FR 1R 波 形 图

()2cos2000iVtt

3．反相放大器幅频特性的测试

按图10-1接好电路，选择100FRK，110RK，210RK。用函数发生器输出正弦信号，使放大器输入信号0.3iV（V），改变信号频率，测量输出电压oV，确定半功率频率点Hf，记录数据，用坐标纸画出幅频特性曲线，填入表10-3。

表10-3

信号频率f 输出电压oV 幅频特性曲线

100Hz

1KHz

10KHz

Hf（ ）

2Hf

10Hf

（二）同相比例放大器研究

1．直流同相比例放大

根据表10-4中对放大倍数vfA的要求，选择合适的元件，按图10-2接好电路，完成要求的测试内容，计算分析结果。

表10-4

测 试 条 件 输出电压 实测放大倍数 相对误差

iV vfA oV vfA %vfvfvfAAA

+1.4V 4

1.0V 4 0.7V 11

2．交流同相比例放大

根据实图10-3所示，实现()2()oiVtVt，要求()2cos2000iVtt（V）。观测并记录输入输出波形，分析结果，填入表10-5中。

表10-5

输入电压（V） 输出电压（V） FR 1R 波 形 图

()2cos2000iVtt

（三）电压跟随器的研究

按实图10-3连接电路，完成表10-6的测试，分析结果。

表10-6

输入iV +1.4V 1.5V cos2000t（V）

输

出 理论值oV

实测值oV

%oooVVV

四、实验报告要求

1．完成实验表格中的测试、计算，分析结果。用坐标纸正确描绘波形图；

2．总结用运放构成放大电路的方法；

3．分别说明产生误差的原因；

4．回答思考题。

五、实验仪器

名称 型号 数量

双踪示波器 VP—5220或GOS6220 1台

函数发生器 EE—1641B1或FGl617 1台

晶体管毫伏表 DA—16 1台

数字万用表 DT890 1台

直流稳压电源 JWY—30 1台

实验板 双电源运放电路 1块

六、思考题

1．实验发现，当RF较大以后，V0不再随RF的增加而增大，且输出交流波形限幅。试说明原因。

2．试分析比较反相放大器和同相放大器性能的异同。

合集下载

集成运放放大电路实验报告

集成运放放大电路实验报告

集成运放放大电路实验报告

一 实验目的：

用运算放大器等元件构成反相比例放大器，同相比例放大器，反相求和电路，同相求和电路，通过实验测试和分析

，进一步掌握它们的主要特征和性能及输出电压与输入电压的函数关系。

二 仪器设备：

i SXJ-3B型模拟学习机

ii 数字万用表

iii 示波器

三 实验内容：

每个比例求和运算电路实验，都应进行以下三项：

（1）按电路图接好后，仔细检查，确保无误。

（2）调零：各输入端接地调节调零电位器，使输出电压为零（用万用表200mV档测量，输出电压绝对值不超过0.5mv）。

A. 反相比例放大器

实验电路如图所示

R1=10k Rf=100k R’=10k

输出电压：Vo=-(Rf/R1)V1

实验记录：

直流输入电压V1 0.1V 0.3V 1V

输出理论估算值 -1V - 3V -10 V 实测值

-0.978V

-2.978V -

9.978V

误差

0.022V

0.022V

0.022V

将电路输入端接学习机上的直流信号源的OUTPUT，调节换档开关置于合适位置，并调节电位器，使V1分别为表中所

列各值，（用万用表测量）分析输出电压值，

填在表内。实际测量V0的值填在表内。

B 同相比例放大器

R1=10k, Rf=100k R＇=10k

输出电压：V0=（1+Rf/R1）V1

调零后，将电路输入端接学习机上的直流信号源的ＯＵＴＰＵＴ，调节换挡开关置于合适位置，并调节电位器，使Ｕ１分

别为表中所列各值，（用万用表测量）分析输出电压值，填在表内。

E 电压跟随器

实验电路： 直流输入电压V1 0.1V 0.3V 1V

输出电压V0 理论估算值 1.1V 3.3V 11V

实测值

集成运算放大器的基本应用实验报告

集成运算放大器的基本应用实验报告

集成运算放大器的基本应用实验报告

集成运算放大器的基本应用实验报告

引言：

集成运算放大器（Operational Amplifier，简称Op-Amp）是一种广泛应用于电子电路中的重要器件。它具有高增益、低失调、宽带宽等特点，可以实现信号放大、滤波、积分、微分等功能。在本次实验中，我们将通过几个基本应用实验，探索集成运算放大器的工作原理和应用场景。

实验一：非反相放大器

非反相放大器是Op-Amp最常见的应用之一。它通过将输入信号与放大倍数相乘，输出一个放大后的信号。我们在实验中使用了一个标准的非反相放大器电路，将一个正弦波信号作为输入，观察输出信号的变化。

实验结果显示，输出信号的幅度和输入信号的幅度相比，增大了放大倍数倍。而相位方面，输出信号与输入信号的相位保持一致。这说明非反相放大器能够有效放大输入信号，并且不改变其相位。

实验二：反相放大器

反相放大器是Op-Amp另一种常见的应用。它与非反相放大器相比，输入信号与放大倍数相乘后取反，输出一个反向的放大信号。我们在实验中使用了一个反相放大器电路，将一个正弦波信号作为输入，观察输出信号的变化。

实验结果显示，输出信号的幅度与输入信号的幅度相比，同样增大了放大倍数倍。但是相位方面，输出信号与输入信号相差180度。这说明反相放大器能够有效放大输入信号，并且改变其相位。

实验三：积分器 积分器是Op-Amp的另一个重要应用。它可以将输入信号进行积分运算，输出一个积分后的信号。我们在实验中使用了一个积分器电路，将一个方波信号作为输入，观察输出信号的变化。

实验结果显示，输出信号呈现一个斜率逐渐增大的曲线，表明输入信号得到了积分。这说明积分器能够有效对输入信号进行积分运算，输出一个积分后的信号。

实验四：微分器

微分器是Op-Amp的又一个重要应用。它可以将输入信号进行微分运算，输出一个微分后的信号。我们在实验中使用了一个微分器电路，将一个正弦波信号作为输入，观察输出信号的变化。

集成运算放大器实验误差

集成运算放大器实验误差

集成运算放大器实验误差

集成运算放大器实验误差可以来自多个方面，以下列出几个可能的因素：

1. 器件固有误差：集成电路器件的参数散布是不可避免的，不同的芯片之间会有一定的参数差异。例如，同一型号的集成运放，其偏置电流、增益带宽积等参数，在不同的芯片中可能略有不同，这对实验的精度有一定的影响。

2. 实验设备误差：实验室仪器的精度和灵敏度也会影响实验的精度。例如，示波器的带宽、采样率、噪声等特性，万用表的精度和分辨率等，都会对实验结果产生影响。

3. 测量误差：实验过程中的测量误差也会对实验精度产生影响。例如，使用万用表或电压表等进行电压测量时，线路接触不良、测量头的内阻、测试线的阻抗等都可能引起测量误差。

4. 手误误差：实验者的误操作也会对实验结果产生影响，例如接线、调节电位器、读数等环节，如果不仔细、不准确，都可能带来误差。

5. 环境因素：温度、湿度、气压等环境因素也会对实验精度产生影响，尤其是对于精密电路和信号测量，环境的稳定性非常重要。

综上所述，集成运放实验误差的来源非常多，需要实验者在实验前仔细考虑和准备，尽可能降低各种误差的影响。

集成运算放大器的应用实验报告

集成运算放大器的应用实验报告

知识创造未来

1 / 3 集成运算放大器的应用实验报告

引言

集成运算放大器（Operational Amplifier，简称Op Amp）是一种常用的电子元器件，广泛应用于各种电路中。本实验主要目的是通过实践操作，掌握Op Amp的基本原理、特性以及应用。本文档将详细记录实验过程、结果分析以及心得体会。

实验设备与材料

1. 集成运算放大器芯片

2. 电源（直流电源和信号发生器）

3. 示波器

4. 电阻、电容等基本元件

5. 连接线和面包板

6. 多用途实验电路板

实验目标

1. 了解集成运算放大器的基本原理和特性。

2. 熟悉使用Op Amp进行电压放大、非反相放大、反相放大等基本运算。

3. 掌握Op Amp的应用范围和适用条件。

4. 实验结果的数据测量和分析。

5. 总结实验心得，进一步巩固理论知识。

实验原理

集成运算放大器的基本原理

集成运算放大器是一种具有高增益、输入阻抗大、输出阻抗小的电子放大器。它通常由差动放大器和输出级组成。

集成运算放大器的输入端有两个，分别为非反相输入端（+）和反相输入端（-）。输出端的电压和电源电压之间的差值称为放大倍数，通常表示为A。

集成运算放大器的主要特点有以下几个方面：

1. 无穷大的增益：理论上，集成运放的增益可以达到无穷大。

2. 高输入阻抗：集成运放的输入电阻非常大。

3. 低输出阻抗：集成运放的输出电阻非常小。

4. 大信号频率响应范围宽：集成运放的频带宽度一般为几十到上百MHz。 知识创造未来

2 / 3 Op Amp的应用

电压放大器

电压放大器利用Op Amp的高增益特性，将输入信号进行放大。输入信号经过放大后，输出信号可以达到较高的幅度。电压放大器通常采用非反相放大电路，输出信号与输入信号的相位关系相同。

非反相放大器

非反相放大器是一种常见的Op Amp应用电路。它实际上是电压放大器的一种特殊形式。非反相放大器的特点是输出信号与输入信号具有相同的相位关系，通过选择合适的电阻比例，可以实现不同的电压放大倍数。