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集成运算放大器参数的测试 一、实验目的 1、进一步加深对运算放大器主要参数的理解及实际运放与理想运放的差异。 2、掌握运算放大器主要参数的测试方法。 二、知识点及涉及内容 本实验知识点为集成运放的基本构成、理想运放的性能参数；涉及参数的测试方法。 三、实验仪器 示波器、信号源、模拟电路实验箱、万用表。 四、实验原理 集成运算放大器是由多级基本放大电路组成的高增益放大器，具有开环增益高、输入电阻大、输出电阻小的特点。 用理想化的条件进行分析，可使得各种运放功能电路的分析变得非常简便和实用，但在实际的应用中，由于运放的非理想特性会对电路产生影响，因此在实际应用中需要掌握集成运放的特性参数，进行合理的选择。以下是对集成运放的主要特性参数的描述。 1、输入失调特性参数 (1)输入偏置电流 当输入电压为零时，流入集成运算放大器两个输入端的静态电流的平均值称为输入偏置自流，即。 (2)输入失调电压 若输入电压为零，输出电压不为零，则需要在输入端加补偿电压，以使输出为零，这个补偿电压称为输入失调电压。 (3)输入失调电流 当输入电压为零时，两个输入电流之差，称为输入失调电流，即。输入失调电流是一个差值，它的大小与输入偏流有关，输入偏流越小，输入失调电流也就越低。 2、差模特性参数 (1)开环差模电压增益 是集成运放在开环情况下对差模信号的电压增益。 (2)差模输入电阻和输出电阻 是集成运放两个差分输入端间对差模信号的等效动态电阻，是运算放大器开环工作时输出端对地的动态电阻。 (3)最大差模输入电压 是运放两输入端之间所能承受的最大差模电压。若超过此规定值，器件特性将变坏，甚至损坏器件。 (4)频带宽度和单位增益带宽。 和是表征运算放大器小信号频率特性的参数。当开环差模增益因频率升高而下降时的频率，即为频带宽度。当开环增益下降到O dB时所对应的频率称为单位增益带宽。 3、共模特性参数 (1)共模抑制比 是集成运算放大器开环差模电压增益与其共模电压增益之比值的对数值，B。 (2)最大共模输入电压 是运算放大器所能承受的最大共模输入电压。若超过此规定值，会使运算放大器的共模抑制比显著下降，甚至不能正常工作。 (3)共模输入电阻 是指运算放大器每个输入端对地之间的等效动态电阻。 4、输出信号响应参数 (1)额定输出电压 是在标称电源电压和额定输出电流情况下，在保证输出波形不失真的条件下，运算放大器所能输出的最大电压峰值。 (2)转换速率 转换速率也称摆率，是运算放大器在额定输出电压时，输出电压的最大变化速率，其中，是输出电压的峰-值。 5、电源特性参数 (1)电源电压变化范围 是为保证运算放大器正常工作的最小和最大电源电压之间的范围。 (2)电源电压抑制比 是衡量电源电压波动对输出电压影响的参数，也称电源电压灵敏度。它是电源电压变化所引起的输出失调电压变化量与电源电压变化量之比。 五、实验内容 1、输入失调电压的测量 测试电路如图4-1所示。图中电阻兄的值应尽可能小，可取几十至几百欧。如取Ω,KΩ(注意；电阻和的精度对测量结果影响较大，因此应选用误差小的精密电阻）。测出输出电压后，输入失调电压可根据下面的公式求出。 图 4-1 输入失调电压测试电路 2、输入失调电流的测量 测试电路如图4-2所示。 图 4-2 输入失调电流测试电路 测试电路中Ω，KΩ，KΩ测量步骤如下。 (1)接通开关，测量输出电压。 (2)断开，再测量输出电压，根据下面的公式，可求出输入失调电流 3、测量开环差模电压增益 为了测量方便，输入端加低频交流信号，信号频率低于集成运放的开环带宽，以免引起明显的测量误差。开环增益的测量方法很多，本实验采用的是闭环测量方法，测量电路如图4-3所示，电路中KΩ，0Ω，KΩ。 图 4-3 开环电压增益的测量电路 在测量电路中，为反馈电阻，通过隔直电容与构成交流反馈支路，实现闭环工作。又通过隔离电阻和构成直流反馈支路，用来减小集成运放输出端的电压漂移。 开环差模电压增益的测量步骤如下： (1)测量集成运放的不失真输出电压。 (2)测量点的输入电压，则经电阻和分压，集成运放反相输入端的电压为，因此开环差模电压增益为。当KΩ,Ω时， 或 (dB)。 测量时应注意： (1)从A点到反相端之间的连线应尽可能短，以免引入交流干扰。 (2)通过示波器监视输出端的波形，在没有自激振荡的状态下，进行测量。 4、测量输出电压动态范围 测试电路如图4-3所示。 测试电路中Ω，KΩ。在输入端输入一频率为1kHz的交流正弦小信号，用示波器观测输出，在输出无失真的情况下，逐步加大输入信号的幅度直至输出波形产生顶部和底部削渡失真为止，此时输出电压的峰-峰值即为动态范围。 动态范围的大小与电源电压、外接负载的大小及频率有关。改变电源电压的大小或外接负载的大小或输入信号频