实验四——运放应用.ppt

基础电子线路实验（四） 集成运放基本应用——比例运算电路 一、实验目的 了解运算放大器的特点及使用方法 理解虚短、虚断的概念 掌握用集成运放构成运算电路的方法 二、实验仪器 模拟实验箱 数字万用表 三、实验原理 1、理想运放的特性 四、实验内容 调零 反相比例运算电路 同相比例运算电路 加法电路 减法电路 五、注意事项 别忘了电源的地和运放的地要连接 输入要用直流信号源，而不是直流稳压源 测量电压一律用万用表直流电压档 记录结果时要注意记录电压的正负 六、预习内容 下次实验： *集成运放应用 电工电子实验中心多媒体演示课件 * Vi1 Vi2 Vo (1)开环电压放大倍数无穷大，即 Avo= ∞ (2)输入阻抗无穷大，即 Ri= ∞ (3)输出阻抗为0，即 Ro=0 Vi1 Vi2 Vo 2、虚短、虚断的概念 (1)虚短 由于Avo= ∞ Vo 又 Avo= Vi2—Vi1 而Vo为有限值，则 Vi2—Vi1=0 Vi2=Vi1 (2)虚断 由于Ri= ∞ 而Vi为有限值，则 Id=0 看起来好象运放将Vi1、Vi2短路，故称虚短。 看起来又好象是Vi1、Vi2在运放处断开了，故称虚断。 Vi 即 Ri= Id = ∞ 注：Id为运放输入端电流。 3、运放的两个工作区 Vi1 Vi2 Vo 在线性工作区内，运放满足虚短和虚断。 （1）线性工作区 在非线性工作区内，运放不满足虚短和虚断。 （1）非线性工作区（饱和区） 当Vi2Vi1时，Vo=Vmax 当Vi2Vi1时，Vo= Vmax 注：Vmax为运放的饱和输出电压 4、反相比例运算电路 电路图 公式推导 V1=V2=0 Vi—V1 R1 = V1—Vo Rf = 10Vi Vo 10k R1 R2 10k R3 100k RL 5.1k Rf 100k V1 V2 Vi Vo= Rf R1 Vi 5、同相比例运算电路 电路图 Vo 10k R1 R2 10k R3 100k RL 5.1k Rf 100k V1 V2 Vi 公式推导 V1=V2 Vi R2+R3 = V2 R3 V2= R3Vi R2+R3 V1= R1Vo R1+Rf Vo R1+Rf = R1 V1 5、同相比例运算电路 电路图 Vo 10k R1 R2 10k R3 100k RL 5.1k Rf 100k V1 V2 Vi R3Vi R2+R3 R1Vo R1+Rf = 又R3=Rf，R1=R2，则 =10Vi Vo= R3 R1 Vi 公式推导 6、加法电路 电路图 公式推导 Vo 10k R2 R1 10k R3 5k RL 5.1k Rf 100k V1 V2 Vi1 Vi2 V1=V2=0 Vi1 R1 V1 Vi2 R2 V1 + = V1 Rf Vo Vo = Rf R1 ( Vi1+ Rf R2 Vi2) 因R1=R2，则 Rf Vo = （Vi1+Vi2) R1 = 10(Vi1+Vi2) 7、减法电路 电路图 公式推导 Vo 10k R1 R2 10k R3 100k RL 5.1k Rf 100k V1 V2 Vi2 Vi1 又V1=V2，则有 Vi1 R1 V1 V1 Rf Vo = Vi1Rf+VoR1 V1= R1+Rf Vi2 R2 V2 V2 R3 = R3Vi2 V2= R2+R3 7、减法电路 电路图 Vo 10k R1 R2 10k R3 100k RL 5.1k Rf 100k V1 V2 Vi2 Vi1 而R1=R2，Rf=R3，则有 Vi1Rf+VoR1 R1+Rf R3Vi2 = R2+R3 Vi1Rf+VoR1=R3Vi2 Vo = R3 R1 Vi2 Rf R1 Vi1 =10(Vi2 Vi1) 公式推导 特别注意+12V电源不能接反