实验集成运算放大器及应用.ppt

电工学实验7 集成运算放大器及应用 集成运算放大器及应用 一、实验目的 1、掌握用集成运算放大器组成比例、求和电路的特点及性能。 2、学会上述电路的测试和分析方法。 3、学会用运算放大器组成积分微分电路； 4、掌握积分微分电路的特点及性能。 二、实验仪器 1、数字万用表 2、直流稳压电源 3、信号发生器 4、低频实验箱 三、实验原理 1、运算放大器的分类和基本特性 （1）运算放大器的分类—通用性运放、高输入阻抗运放、低失 调低漂移运放、斩波稳零集成运放。 集成运算放大器及应用 三、实验原理 1、运算放大器的分类和基本特性 （2）运算放大器的基本特性 尽管运算放大器的种类很 多，用途各异，但它们都是由 差动直接耦合的多级大器构成 的，它们都有两个输入端和一 个输出端。从本质上看，集成 运放是一种高性能的直接耦合 放大电路。 运算放大器的电路符号如图12-1所示，其中U+为同相输入信 号，U－为反相输入信号， U0 为输出信号。 集成运算放大器及应用 三、实验原理 1、运算放大器的分类和基本特性 （2）运算放大器的基本特性 在线性工作时，应满足下列关系： uo= Aod （u＋-u-） 式中Aod 为运算放大器的开环差模电压放大倍数，通常都大于 80db(104)。正常工作时，输出电压Uo为有限值，这样就有： U+－U－＝Uo/ Aod≈0 (12—1) 由于U+-U-趋于零，而放大器输入电阻很大，所以流进运算 放大器的电流i亦必趋于零，即 ii≈0 (12—2) （12－１）和（12－２）式是分析集成运算放大器应用电 路的基本出发点。 集成运算放大器及应用 三、实验原理 1、运算放大器的分类和基本特性 （2）运算放大器的基本特性 运算放大器另一个特点是在静态时，输出电压Uo为零，这 给电路的设计带来了很大的方便。 由于运算放大器具有以上特点，如配有不同的外接电路， 就可以完成不同的功能，以达到不同的目的。 2、运算放大器的使用注意事项 在使用运算放大器之前，必须了解应注意的事项，否则非但达 不到预期的效果，而且还会损坏器件。 (1)在使用之前，必须认真阅读产品说明书，了解运算放大器的 使用极限参数，几何尺寸和管脚分布情况。 (2)运算放大器在使用之前必须调零。 集成运算放大器及应用 三、实验原理 2、运算放大器的使用注意事项 (3)为了减小和避免输入端基极电流在外电路上的压降不对称而 引起输出偏离零值，在设计外电路时要尽量保证两个输入端 的外接电路的直流电阻相等。 (4)为了运算放大器的应用范围，往往采取外接可调偏流的方 法。如果改变组件中某一级的偏置状态，可以使它具有不同 特性。 (5)注意布线问题。 (6)运算放大器的开环增益都很高，而在实际应用中又都加很深 的反馈，这样就很容易引起自激振荡，所以在使用时，必须 阅读产品说明书，按给定的数值和接法接上电容，进行频率 补偿。 集成运算放大器及应用 三、实验原理 2、运算放大器的使用注意事项 (7)在使用时，为避免因双端输 入信号的幅度过大而损坏运 放的输入级，可在输入端加 二极管双向限幅保护电路， 如图12-2所示。限幅二极管 采用小功率硅开关管(2CK型)。 避免因输出端瞬时短路而损 坏输出级，往往在输出端与 反馈引出点之间串人一电阻R3， 如图12-3所示。R3值越大，保 护效果越好，输出电阻和电压 增益指标越差，使用时要综合考虑。 集成运算放大器及应用 三、实验原理 3、运