实验四 集成运算放大器的线性应用及设计
一、实验目的
1、掌握集成运算放大器的使用方法；
2、集成运放构成反向比例﹑同向比例﹑反向加法﹑积分电路和微分电路。
3、通过运算电路的设计与实验，掌握设计方法，加深对集成运算电路各参数之间、输入输出间函数关系的理解。
二、实验设备
1、µA741 1片
2、YB43020双踪示波器 1台
3、TH型实验箱 1台
4、电阻、电容若干
三、实验原理
图4-1 uA741的管脚图
集成运算放大器是一种线性集成电路，和其它半导体器件组成的电路一样，使用中需要进行一系列调整才能保证准确使用和正常工作。为了正确使用集成运放，零偏是其中最基本的调整之一。
本实验采用的集成运放型号为uA741（或F007），引脚排列如图4-1.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KΩ的电位器并将滑动触头接到负电源端。 ⑧脚为空脚。
图 4-2 集成运放的调零电路
为提高运算精度，在运算前， 应首先对直流输出电位进行调零，即保证输入为零时，输出也为零。当运放有外接调零端子时，可按组件要求接入调零电位器RW，调零时，将输入端接地，调零端接入电位器RW，用直流电压表测量输出电压Uo，细心调节RW，使Uo为零（即失调电压为零）。对于uA741运放可按图3.2.2所示电路进行调零。
如果一个运放如不能调零，大致有如下原因：① 组件正常，接线有错误。② 组件正常，但负反馈不够强（RF／R1 太大），为此可将RF短路，观察是否能调零。③ 组件正常，但由于它所允许的共模输入电压太低，可能出现自锁现象，因而不能调零。为此可将电源断开后，再重新接通，如能恢复正常，则属于这种情况。④组件正常，但电路有自激现象，应进行消振。⑤组件内部损坏，应更换好的集成块。
四、实验内容
集成运放应用课程设计
一、课程目标
知识目标：
1. 学生能理解集成运放的基本工作原理和特点。
2. 学生能掌握集成运放电路的基本组成部分及其功能。
3. 学生能掌握集成运放在模拟信号处理中的应用，如放大、滤波、积分和微分等。
技能目标：
1. 学生能运用所学知识，设计简单的集成运放电路。
2. 学生能通过实验操作，验证集成运放电路的功能和性能。
3. 学生能运用仿真软件，对集成运放电路进行模拟和调试。
情感态度价值观目标：
1. 学生培养对电子技术的兴趣，增强学习动力。
2. 学生树立团队协作意识，提高沟通与协作能力。
3. 学生养成严谨的科学态度，注重实验数据的准确性和可靠性。
课程性质：本课程为电子技术专业课程，旨在让学生掌握集成运放的基本原理和应用，提高学生的实践操作能力和创新能力。
学生特点：学生已具备一定的电子技术基础知识，具有较强的学习能力和动手能力，但对集成运放的了解较少。
教学要求：注重理论与实践相结合，通过课堂讲解、实验操作和仿真设计，使学生全面掌握集成运放的应用。同时，注重培养学生的团队协作能力和科学素养。在教学过程中，将目标分解为具体的学习成果，以便进行教学设计和评估。
二、教学内容
本课程教学内容主要包括以下几部分：
1. 集成运放基础知识：介绍集成运放的基本原理、组成部分、类型及主要参数。
- 教材章节：第3章“集成运算放大器”
2. 集成运放的线性应用：讲解集成运放在模拟信号放大、滤波、积分和微分等方面的应用。
- 教材章节：第4章“运算放大器的线性应用”
3. 集成运放的非线性应用：介绍集成运放的非线性应用，如比较器、方波发生器等。
- 教材章节：第5章“运算放大器的非线性应用”
4. 集成运放电路设计：结合实际案例，教授如何设计集成运放电路。
- 教材章节：第6章“运算放大器电路设计”
5. 仿真与实验：利用仿真软件和实验设备，对集成运放电路进行模拟、调试和验证。
xxxxx学校
学 生 实 验 报 告
实验课程名称: 模拟电子技术实验
开课实验室 电子技术实验室
系、部：xxxxxx 年级： x 专业班：xx
学 生 姓 名 xx 学 号 xxx
开 课 时 间2013至2014学年第二学期
总 成 绩
教师签名
《集成运算放大器应用----比例运算电路》实验报告
开课实验室：电子技术实验室 2014年 5 月26 日
系部 Xxxx 年级、专业、班 xxxx 姓名 xxxx 成绩
课程
名称 模拟电子技术实验 实验项目
名 称 集成运算放大器应用----比例运算电路 指导教师 xxxx
教师评语
教师签名：
年 月 日
一、实验目的
1、掌握运算放大器组成比例、求和运算电路的结构特点。
2、掌握运算电路的输入与输出电压特性的测试方法。
二、实验原理
运算放大器是具有两个输入端和一个输出端的高增益、高输入阻抗的电压放大器。在
其输入端和输出端之间加上反馈网络，则可实现各种不同的电路功能，比例、求和运算
电路是运算放大器的线性应用。
1、反相比例运算电路
如图2所示，输出电压与输入电压的关系式为：Uo= - UiRRf1，
电压放大倍数为：Au= - 1RRf
2、同相比例运算电路
如图3所示，输出电压与输入电压的关系式为：Uo=UiRRRf11
电压放大倍数为：Au=1+1RRf
三、使用仪器、材料
DZX-3型电子学综合实验装置；
集成运算放大电路实验板；导线若干。
四、实验步骤
1、检查运算放大器的好坏——开环过零
（1）将运算放大电路实验板上接入直流电源+12V、-12V和“地”，否则运算放大器无
法正常工作。（实验过程中不要拆掉此电源线。）
（2）按图1接线，将导线A的一端接“地”，另一端分别接到“1”或“2”上，利用运
电子工程设计课程
实验报告
专业名称 ：
实验课题 ： 集成运算放大器的应用
设计人员 ：
班级名称 ：
集成运算放大器的运用
一、实验目的
1、熟练掌握常用实验仪器的使用方法。
2、熟悉LM324运放的典型参数及应用。
3、灵活运用模拟电子课程知识。
4、掌握multism仿真软件。
二、实验步骤
1、 电路设计图
2、 工作原理
首先是用集成运发接成矩形波发生器，从其反相端输出三角波Uo1，其中三角波频率为
2000HZ，峰峰值4V。然后由信号源输出峰峰值为0.1V，频率为500HZ的正弦波Ui1，与
三角波共同输入加法器电路。加法器输出的合成波Ui2进入滤波电路并输出经滤波后的
峰峰值9V，频率为500HZ的正弦波Uo2。最后正弦波Uo2与三角波Uo1共同输入比较
器，并由比较器输入峰峰值为2V，频率为500HZ的矩形波Uo3。
3、 各块功能模块设计
（1）、按要求设计，利用LM324一功放和RC震荡电路和T=2R5*C1*ln（1+2R3/R1），
Uo1=R1/(R1+R2)调试R1和R3得到相关要求参数。三角波仿真电路及实验结果如下：
（2）加法器仿真图与仿真结果，要求Ui2=10Ui1+Uo1，,用反向输入求和电路原理得相关系
数为1=R2/R1，10=R2/R3.
得出结果如下：
（3）滤波电路仿真与结果图
经过实验得到的波形和仿真结果有偏差，波形有失真，分析原因是因为三角波与正弦波频率
成整数倍且大小相近，实际波形符合题目要求，在误差范围内。
（4）比较器电路
三、实验总结
1、整个课设下来，起初最大的感受就是自己知识面太狭小，实践能力太弱，就拿用
一个运放产生三角波来说，思前想后折腾了好久才弄明白，其实答案就在模电书的波形
产生那一章，那是只是应付考试学习，没想到实际之中就全忘记了
2、在本次的课程设计中，学到了许多实践知识，也明白了许多道理，知易行难不仅
是一句空话，理论和实际还有很大的鸿沟，经过这次课设，自己对以前的知识有了新的
