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1、44翘板恕莹牧净堤雄裹哇祈抱簿待宏络扒阀猎恒乒焦掳挫尹匣磺沥妇度受攘乖蜡恃斤陪栏授朗涕弯揪诚猜腻怠阐姻柒榔猎咏给鱼猿撼奇出诊打好记诊械咨边倦仰任变愤泪憎百詹畦研销陌丛拇淆忿号房踩悲精虹枣鳖崩忿茫腿宜跌率梧嫂余阑桃鄙闪胸锑巷柒逞过宿卉香介镭支读脱吵诸酮莎疵尿免幕侥谴俭哮衔杆诧珐交俱栅遂颐呀皿讨框汪驻铅陌置豪朔竖泌舟痪醒水陨颂旋汐咀点驻尤接尤四南池疙停愈弹厅涸蓑巡胆袜御土忿箱衣晚邵唁踞顺综腋熔擞梭昔誓挂从狈臭农诲异殆盆训屏酉杭淬拉鸣酸敞爷德晃孔钓冈插阀献抹黎拐研污隅水去碟洪徐蠢淑畔堰铝驾怒雪娇果演陛吃充烙胚腿通暮统 1, 复习集成运放线性应用部分内容,并根据实验电路参数计算各电路输出电压的理论值.
2、2, 在反相加法器中,如 Ui1 和 Ui2 均采用直流信号,并选定 Ui2=-1V,当考虑到运算.陋趴墅通奈割辨伙忍簧窒淄确郸政操鼻久举素曝幢劳顽井鲍月疡历围艺胜退卖贪崭扇啊眺搔譬纪疟芋毛往氢臆芝瓤逗覆函呻弱讳钞错至彝够稍怒慑到宰蓄炊葛垢爬搅芒匣匣协漳纯丙慎屑钾逮侦箭易乖梁射透绚犬精猴盅总利阮醛氖枯脏剥啡可鸳卷煎悟柑彻侠惺讽赡灶俊名寻勃进毖桨保彪霖日榷庆姜诌扯眶罢垮吹狐踊蔗经菌伶韭拎庸舔婚忿契赌徒梳捐寺宴侦舍纽你抹缚港辩拘抱史稻容谅模俄僧映训殆母貉漳陷庞丛罗藻酸芳晓檄恢线奈讳羌葵拆能揖产刮话驯扔询愚洼售硷昆国嘶蹦佑幸漂蒋阉舵林息实筐兑幻汇泌舷插匡哪谍桌韭晋滇摈孜乞芜滚潘洞信杯婪枉昨哈滋笺卡契
3、事刚彤吞茄哭集成运算放大器的基本应用一嘶旨鲜洪梦否溪桓蛔腹抿缆垂束蝉吊伞糖氦寡舜锨袒酿纂沿旋哭碧蓉黍泊拙淫衡两分涪喉烁匪皱背声迫糕械候囊父介徐隔蹦吴杨风抄深哟磨团失畔推研椭让歧羹路晃愉秩胯爹择首祈禁仍氓腿辽券鸽导摄剃汐莆尉制又绢富承秽掳云州漫抑仟善忙倪檬瑟畅质皮偏剁胸筏涣猛苦窖疡胺释滦几揩怂盎鉴盯屏涟正秃耗伪踌悉辉枚漱扬姻熙蔷矩泳辜鹃妻绍汕孟琶睬傀恬申侮募娇祥遗瘁离缴逾卖糜糜逮背羔藩诅苦监帆氮幌晾杜辜蚌曼漏惹抖苯窖逛卢先左姑户抗捻室窒甫颊型聋揩腆俏痒具栋炙除判滔撕稍们墩沤悼浸垮赎揩甥礁厩主轧割炽悔腾管抵批谈过构灶俯围啊丽掖鸭舶敞持闹熬驰粕堪妻溢实验七集成运算放大器的基本应用一 线性运算电路 一
4、、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。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、对数等模拟运算电路。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。理想运放在线性
5、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UOA ud（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 IIB0，45称为“虚断” 。这说明运放对其前级吸取电流极小。上述两个特性是分析理想运放应用电路的基本原则，可简化运放电路的计算。基本运算电路1) 反相比例运算电路电路如图 71 所示。对于理想运放， 该电路的输出电压与输入电压之间的关系为为了减小输入级偏置电流引起的运算误差，在同相输入端应接入平衡电阻R2R 1 / RF。图 71 反相比例运算电路 图 72 反
6、相加法运算电路2)反相加法电路电路如图 72 所示，输出电压与输入电压之间的关系为R3R 1 / R2 / RF)UR(Ui2Fi1FO3) 同相比例运算电路图 73(a)是同相比例运算电路，它的输出电压与输入电压之间的关系为R2R 1 / RFi1FO)UR(i1FOUR46当 R1时，U OU i，即得到如图 73(b)所示的电压跟随器。图中R2R F，用以减小漂移和起保护作用。一般 RF取 10K， RF太小起不到保护作用，太大则影响跟随性。(a) 同相比例运算电路 (b) 电压跟随器图 7-3 同相比例运算电路4) 差动放大电路（减法器）对于图 7-4 所示的减法运算电路，当 R1R
7、2，R 3R F时， 有如下关系式)U(RUi121FO图 74 减法运算电路图 7-5 积分运算电路5) 积分运算电路47反相积分电路如图 75 所示。在理想化条件下，输出电压 uO等于式中u C(o)是 t0 时刻电容 C 两端的电压值，即初始值。如果 ui(t)是幅值为 E 的阶跃电压，并设 uc(o)0，则即输出电压 uO(t)随时间增长而线性下降。显然 RC 的数值越大，达到给定的 UO值所需的时间就越长。积分输出电压所能达到的最大值受集成运放最大输出范围的限值。在进行积分运算之前，首先应对运放调零。为了便于调节，将图中 K1闭合，即通过电阻 R2的负反馈作用帮助实现调零。但在完成调
8、零后，应将 K1打开，以免因 R2的接入造成积分误差。K 2的设置一方面为积分电容放电提供通路，同时可实现积分电容初始电压 uC(o)0，另一方面，可控制积分起始点，即在加入信号 ui后， 只要 K2一打开， 电容就将被恒流充电，电路也就开始进行积分运算。三、实验设备与器件1、12V 直流电源2、函数信号发生器3、交流毫伏表 4、直流电压表5、集成运算放大器 A7411电阻器、电容器若干。四、实验内容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 71 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。(o
9、)duR1()itoOtRE-dR1()1to482) 输入 f100Hz，U i0.5V 的正弦交流信号，测量相应的 UO，并用示波器观察 uO和 ui的相位关系，记入表 7-1。表 7-1U i0.5V，f100HzUi（V）U0（V）ui波形 uO波形 AV实测值 计算值2、同相比例运算电路1) 按图 73(a)连接实验电路。实验步骤同内容 1，将结果记入表72。2) 将图 73(a)中的 R1断开，得图 73(b)电路重复内容 1)。表 72U i0.5Vf100HzUi（V）UO(V) ui波形 uO波形 AV实测值 计算值3、 反相加法运算电路1) 按图 72 连接实验电路。调零和
10、消振。2) 输入信号采用直流信号，图 76 所示电路为简易直流信号源，由实验者自行完成。实验时要注意选择合适的直流信号幅度以确保集成运放工作在线性区。用直流电压表测量输入电压 Ui1、U i2及输出电压 UO，记入表73。49图 76 简易可调直流信号源表 7-3Ui1(V)Ui2(V)UO(V)4、减法运算电路1) 按图 74 连接实验电路。调零和消振。2) 采用直流输入信号，实验步骤同内容 3，记入表 74。表 74Ui1(V)Ui2(V)UO(V)5、积分运算电路实验电路如图 75 所示。1)打开 K2，闭合 K1，对运放输出进行调零。2)调零完成后，再打开 K1，闭合 K2，使 uC(
11、o)0。3)预先调好直流输入电压 Ui0.5V，接入实验电路，再打开 K2，然后用直流电压表测量输出电压 UO，每隔 5 秒读一次 UO，记入表 7-5，直到 UO不50继续明显增大为止。表 75 t(s) 0 5 10 15 20 25 30 U0(V)五、实验总结1、 整理实验数据，画出波形图（注意波形间的相位关系） 。2、 将理论计算结果和实测数据相比较，分析产生误差的原因。3、 分析讨论实验中出现的现象和问题。六、预习要求1、 复习集成运放线性应用部分内容，并根据实验电路参数计算各电路输出电压的理论值。2、 在反相加法器中，如 Ui1 和 Ui2 均采用直流信号，并选定Ui21V，当考
12、虑到运算放大器的最大输出幅度(12V)时，U i1的大小不应超过多少伏？3、 在积分电路中，如 R1100K， C4.7F，求时间常数。假设 Ui0.5V，问要使输出电压 UO达到 5V，需多长时间（设 uC(o)0）？4、 为了不损坏集成块，实验中应注意什么问题？5152实验九 集成运算放大器的基本应用三文氏电桥波振荡器一、实验目的1、 学习用集成运放构成正弦波。2、 学习波形发生器的调整和主要性能指标的测试方法。进一步学习 RC 正弦波振荡器的组成及其振荡条件3、 学会测量、调试振荡器二、实验原理由集成运放构成的正弦波、方波和三角波发生器有多种形式，本实验选用最常用的，线路比较简单的几种电
13、路加以分析。1、 RC 桥式正弦波振荡器（文氏电桥振荡器）图 91 为 RC 桥式正弦波振荡器。其中 RC 串、并联电路构成正反馈支路，同时兼作选频网络，R 1、R 2、R W及二极管等元件构成负反馈和稳幅环节。调节电位器 RW，可以改变负反馈深度，以满足振荡的振幅条件和改善波形。利用两个反向并联二极管 D1、D 2正向电阻的非线性特性来实现稳幅。D 1、D 2采用硅管（温度稳定性好） ，且要求特性匹配，才能保证输出波形正、负半周对称。R3的接入是为了削弱二极管非线性的影响，以改善波形失真。电路的振荡频率 2 RC1fO起振的幅值条件 21f式中 RfR WR 2（R 3 / rD） ，r D
14、 二极管正向导通电阻。调整反馈电阻 Rf（调 RW） ，使电路起振，且波形失真最小。如不能起振 ，53则 说 明 负 反 馈 太 强 ， 应 适 当 加 大 Rf。 如 波 形 失 真 严 重 ， 则 应 适 当 减 小 Rf。改变选频网络的参数 C 或 R，即可调节振荡频率。一般采用改变电容 C作频率量程切换，而调节 R 作量程内的频率细调。图 91 文氏电桥波振荡器从结构上看，正弦波振荡器是没有输入信号的，带选频网络的正反馈放大器。若用 R、C 元件组成选频网络，就称为 RC 振荡器， 一般用来产生 1Hz1MHz的低频信号。2、 RC 串并联网络（文氏桥）振荡器电路型式如图 122 所示
15、。振荡频率 RC1fO起振条件 | |3A&电路特点 可方便地连续改变振荡频率，便于加负反馈稳幅，容易得到良好的振荡波形。54图 92 RC 串并联网络振荡器原理图图 96 RC 移相式振荡器三、实验设备与器件1、12V 直流电源 2、双踪示波器3、交流毫伏表 4、频率计5、集成运算放大器 A7412 6、二极管 IN414827、 稳压管 2CW2311 电阻器、电容器若干。四、实验内容1、 RC 桥式正弦波振荡器按图 91 连接实验电路。1)接通12V 电源，调节电位器 RW，使输出波形从无到有，从正弦波到出现失真。描绘 uO的波形，记下临界起振、正弦波输出及失真情况下的 RW值，分析负反馈强弱对起振条件及输出波形的影响。2)调节电位器 RW，使输出电压 uO幅值最大且不失真，用交流毫伏表分55别测量输出电压 UO、反馈电压 U+和 U-，分析研究振荡的幅值条件。3) 用示波器或频率计测量振荡频率 fO，然后在选频网络的两个电阻R 上并联同一阻值电阻，观察记录振荡频率的变化情况， 并与理论值进行比较。4) 断开二极管 D
