西工大模电实验报告 2.7集成运算放大器的基本应用.doc

实验报告 实验名称: 集成运算放大器的基本应用 学院: 航海学院 专业: 信息对抗技术 班级: 姓名: 学号: 同组成员: 一、实验目的 （1）了解并掌握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）掌握集成运算放大器的基本应用，为综合应用奠定基础。 （3）进一步熟悉仿真软件的应用。 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器件。当外部接入有不同的线性或非线性元件组成的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。 在大多数情况下，将运放视为理想的，即在一般的讨论中，以下的三条基本结论是普遍适用的： （1）开环电压增益AV=∞。 （2）运算放大器的两个输入端电压近似相等，即V+=V-，称为“虚短”。 （3）运算放大器的同向和反向两个输入端的电流可视为零，即I+=I-=0，称为“虚断”。 应用上述理想运算放大器的原则，可以简化运算放大器电路的计算，得出实验的结论。 基本运算电路 （1）反向加法运算电路。电路如下图所示： 输出电与输入电压之间的关系为： 当R2=R1=R4时，VO=-(Vi1+Vi2)。 （2）同相减法运算电路。电路如下图所示： 输出电与输入电压之间的关系为： 当R2=R1，R3=R4时， （3）积分运算电路。电路如下所示： 在理想条件下，输出电压VO等于 式中VC(0)是t=0时刻电容C两端的电压值，即为初始值。 如果Vi是幅值为E的阶跃电压，并设VC(0)=0，则 即输出电压VO和时间成正比。显然RC的数值越大，达到给定的VO值的所需时间更长。积分输出电压所能达到的最大值受集成运算放大器最大输出范围的限制。 三、实验内容和步骤 （一）μA741的简介 本次试验所采用的集成运算放大器为μ741，它是八脚双列直插式组件，其管脚排列如图所示。1脚和5脚接调零电位器（由于集成运算放大器μA741的性能比较好，再不要求特别精密的情况下，不接调零电位器，仍可正常完成交流运算放大器的作用），2脚为反相输入端，3脚为同相输入端，4脚接负电源，6为输出端，7脚接正电源，8脚为空脚。 （二）实验内容 1.加法电路 （1）按图连好仿真电路。 （2）双击函数信号发生器，将其频率和幅值改为相应的值。Vi1=100mV, Vi2=200mV（VPP），频率均为1kHz的正弦信号，启动仿真，双击示波器按钮，观察图形，使输出波形不失真，记录结果。 （3）Vi2=0.5V直流电压，Vi1不变，观察输出波形，记录结果。 2、减法电路 （1）按图连好仿真电路。 （2）启动仿真开关，使输入为Vi1=100mV,Vi2=200mV（VPP），频率均为1kHz的正弦信号，使输出波形不失真，观察并记录输出波形。 3.积分电路 （1）按图连好仿真电路。 （2）双击函数信号发生器，输入方波，幅度Vp-p=100mV，频率为1kHz,启动仿真，记录输出波形。 四、实验结果 仿真波形记录 1、加法电路 （1）Vi1=100mV, Vi2=200mV（VPP），频率均为1kHz的正弦信号 （2）Vi1=100mV，频率为1kHz的正弦信号；Vi2=0.5V直流电压 2、减法电路 Vi1=100mV,Vi2=200mV（VPP），频率均为1kHz的正弦信号 3、积分电路 输入方波，幅度Vp-p=100mV，频率为1kHz