2.7集成运算放大器的基本应用.doc

2.7集成运算放大器的基本应用 实验目的 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。 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。 实验原理及电路 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。当外部接入由不同的线性或者非线性元器件组成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，可组成比例放大器、加法、减法、积分、微分、对数等模拟运算电路。 在大数多数情况下，将运放视为理想的，即在一般地讨论中，以下三条基本结论是普遍适用的； 开环电压增益。 运臬放大器的两个输入端电压近似相等，即，称为“虚短”。 运臬放大器同相和反相两个输入端的电流可视为零，即，称为“虚断”。 应用上述理想运臬放大器三条基本原则，可简化运臬放大器电路的计算，得出本次实验的结论。 反相加法电路。反相加法电路如图1所示。输出电压与输入电压之间的关系为： 当时，。 2、积分运算电路。反相积分电路如图所示。在理想条件下，输出电压等于式中是t=0时刻电容C两端的电压值，即初值。 如果是幅值为E的阶跃电压，并设，则 即输出电压和时间成正比。显然RC的数值越大，达到给定的值所需要的时间就越长。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。 差动放大电路（减法器）。减法器实际上是反向放大器和同相放大器的组合。电路如下图所示。有 当=，时，有如下关系式： 实验内容及步骤 运算放大器采用741，采用双电源供电。 基本运算电路 加法电路。R1、R2、R3、Rf的组值为。 ，均为频率为1kHz的正弦信号，使输出波形不失真，观察并纪录结果。 积分电路。R1、R2、C的组值为。 输入信号为方波，频率为1kHz，幅度为，观察输出波形幅度，与理论值进行比较。 差动放大电路。R1、R2、R3、Rf的组值为。 ，均为频率为1kHz的正弦信号，使输出波形不失真，观察并纪录结果。 四、 实验结果分析与讨论 1. 实验结果 （1）反相加法电路仿真图及波形 仿真图： 波形： （2）积分运算电路仿真图及波形 仿真图： 波形： 差动运算电路仿真图及波形 仿真图： 波形： 2. 分析与讨论 （1）在积分运算电路中，如果输入三角波，输出会得到何种波形？试做相应的分析。 在反相相加电路中两种输入信号均为正弦波，输出为何种波形？是否会得到正弦波？如可得到，则在何种情况下可得到？（提示：从两个输入波形的相位来思考） 为了不损坏集成块，实验中应注意什么问题？