运放的线性应用实验x

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1、2021/8/3长江大学龙从玉12.1、实验仪器设备：直流稳压电源、双踪示波器、函数信号发生器、万用表模拟电路实验箱或实验面板。1.1、了解集成运算放大器的特性和基本运算电路的组成;1.2、掌握运算电路的参数计算和性能测试方法。1.3、熟悉模电实验中面包板与实验仪器的使用。一、运放的线性应用实验1、实验目的2、实验仪器设备与器件本次实验采用的面包板如右图。在图中：上部为面包板元件面，下部为面包板背面结构，其上下部分别有三段横联金属片，中间有两段纵联金属片。2021/8/3长江大学龙从玉22.2、实验元件：运放UA741*2、电阻10K*10、20K*5、30K*2、5

2、0K*2、100K*2、5.1K、3.3K、680K、电容0.01uF*2。1）运放的符号:2.3、集成运算放大器（简称运放）介绍:2）单运放UA741引脚排列:⑦:正电源;④:负电源;②:反相输入端;③:同相输入端;⑥:输出端;①与⑤脚补偿调零端。2）4运放LM324引脚排列:8765UA7411234④:正电源;⑾:负电源;②:反相输入端;③:同相输入端;①:输出端。另3个运放的输出端分别为⑦、⑧、⒁。反相输入端分别为⑥、⑨、⒀。同相输入端分别为⑤、⑩、⑿。3267415U1UA741集成电路引脚排序：从标记点左下角起，按逆时针顺序计数。2021/8/3长江大学龙

3、从玉33.1、反相比例运算:uo=-(RF/R1)*ui(RP=RF//R1)3.2、反相加法运算：uo=-[(RF/R1)*ui1＋(RF/R2)*ui2](RP=RF//R2//R1)3.3、同相比例运算：uo=[1+(RF/R1)]*ui(R2=RF//R1)3.4、同相加法运算：uo=[(RF/R1)*ui1＋(RF/R2)*ui2](RF//R=R1//R2//R3)3.5、减法运算：uo=(RF/R)*(ui2-ui1)(R1=R2=R、RP=RF)*3.6、积分电路：uo=-[1/(R1*C)]∫0tuidt当τ与T/2相当，初值=0:uo≈-ui*t/

4、(R1*C)方波转换三角波。*3.7、微分电路：uo=-RF*C*dui/dt当fi<1/2πRSC时:uo≈-RF*C*ui/t三角波转换方波。*3.8、差放电路：u0=-(RF/R1)*ui1+[1+(RF/R1)]*[R3/(R2+R3)]ui2R3//R2=RF//R13、基本运算电路原理2021/8/3长江大学龙从玉44、实验内容与实验步骤表-1反相比例运算电路测量表输入信号源输入电压输出测量值计算值ui/uo波形相位图uo(V)Au=uo/uiAu=RF/R1直流电源U(V)1.000-1.0002.000信号源uipp(V)f=1KHz1.0004.00

5、0+15V-15Vuiuo图-1反相比例运算电路1）按图-1电路接线，接通正、负直流电源，先将输入端接地，分别测量运放②③⑥脚电压，检测电压应为零。2）分别从直流电源输入电压ui；从信号源输入f=1KHz的正弦电压ui，用示波器的CH1与CH2测量相应ui与uo的电压大小及波形并记录在表-1中.直流电压CH1CH24.1、反相比例运算电路uo=-(RF/R1)*uiRP=RF//R1②-⑦UA741⑥③+④0utuiuoR1=5.1KRF=10KRP3.3K信号源2021/8/3长江大学龙从玉54.2、反相加法运算反相加法运算电路按图-2接线，取R1=R2=10K、R

6、F=100K、RP=5.1K。按表-2设定输入值分别同时从直流电源、函数信号源加入两输入信号，用示波器测量相应的输入/输出电压及波形，将数据记录在表-2中，并分析实验结果。uo=-[(RF/R1)*ui1＋(RF/R2)*ui2]+12V-12Vuoui2uiRP=RF//R1//R2R1=10KRF=100KRP5.1KR2=10K②-⑦UA741⑥③+④图-1反相比例运算电路图-2反相加法运算电路ui1反相加法电路可在反向比例电路基础上添加另一输入支路组成。注意：①平衡电阻取值为：RP=RF//R1//R2。②示波器的输入耦合应选择“DC”耦合。2021/8/3长

7、江大学龙从玉64.3、减法运算电路减法运算电路按图-3接线，取R1=R2=10K、RF=100K、RP=100K。按表-3设定输入值分别同时从直流电源、函数信号源加入两输入信号，用示波器测量相应的输入/输出电压及波形。将数据记录在表-3中，并实验结果。uo=(RF/R1)*(ui2-ui1)+12V-12Vuoui2RP=RFR1=10KRF=100KRP5.1KR2=10K②-⑦UA741⑥③+④图-3减法运算电路ui1减法运算电路可在加法运算电路基础上作2项修改：1）将第2输入支路ui2由反相输入改成同相输入，即接②脚改接③脚。2）平衡电阻改为：