实验六集成运放组成的基本运算电路.doc

实验六集成运放组成的基本运算电路 一、实验目的 1、设计集成运放组成的比例、加法和积分等基本运算电路； 2、了解运算放大器在实际应用中应考虑的问题。 二、实验原理 LF353 运放的内部电路结构及其引脚如图6-1 所示。理想运放的输入电流为零（虚断）； 在负反馈线性状态时，运放有V+ = V- （虚短）。由运放的这二个特点，可方便推出运放应 用电路的计算公式。 1．同相比例运算 图6.2 为同相比例运算电路，其特点是输入电阻比较大。输入、输出电压之间的 函数关系为： 电阻R2 的接入同样是为了消除平均偏置电流的影响，故要求R2＝R1//Rf。 2．反相加法运算 电路如图6.3 所示，其输入、输出的函数关系为： 可见通过该电路可实现信号ui1 和ui2 的反相加法运算，平衡电阻R3 应与反相端的 外接等效电阻相等，即要求R3＝R1//R2//Rf。 3．减法器 图6.4 为减法器电路，为了消除平均偏置电流以及输入共模成分的影响，要求R1 ＝R2、R3＝Rf。该电路输入输出之间的函数关系为： u0 =(ui2 - ui1)Rf/R1 实验时应注意； (1) 被加信号交、直流量均可，但在选取信号的频率和幅度时，应考虑运放的频响和输 出幅度的限制。 (2) 为防止出现自激振荡。用示波器监视输出波形。 三、实验内容 1．设计一个同相比例运算器 要求 Au=11、输入信号频率f =200Hz ,有效值分别为 0.1V、0.3V、0.5V，测出uo 输入信号（Ui） 输出信号（Uo） 0.1V 1.07V 0.3V 3.40V 0.5V 5.84V 2．设计一个反相加法运算器 实现 uo = - ( ui1+ ui2)的反相加法运算器。当 ui1 =1V、 ui2 = -3V 时，测出uo。 输入信号1（U i1） 输入信号2（Ui2） 输出信号（Uo） 1V -3V 1.98V 2V -4V 2.05V 1V -4V 3.04V 3．设计一个减法器： 能实现 uo = (ui2-ui1)的减法器。当 ui1 =1V、 ui2 = -3V 时，测出uo。 输入信号1（U i1） 输入信号2（Ui2） 输出信号（Uo） 0.11V -1.96V -2.12V 1.00V -3.00V -4.01V 1.00V -2.00V -3.03V 完成以上三个实验，发现数据基本与理论值近似相等。说明实验结果与理论值存在偏差，原因在于受硬件限制，无法与理论值完全相等；但又与理论基本相等，说明实际与理论满足上述关系。 四、实验器材 (1) GOS-620 型双踪示波器 一台； (2) DF1641A 型函数信号发生器 一台； (3) SX2172 型交流毫伏表 一台。 (4) 模拟电路实验箱 一台。 (5) 数字万用表 一只 (6) 电子元件（使用电路模板---集成运放应用板1 与2，见附录3） (7) LM353 集成运放一块 LM353 集成运放的性能参数 差模电压增益 100db 单位增益宽度 1MHz 电源范围 （1）单电源 3－30V （2）双电源 ±1.5V－±15V 双电源电流 800mA 输入偏量电流 45nA 失调电压/电流 2mV/5nA 输入共模电压 0－V＋ 差模输入电平范围 V－V＋ 输出峰－峰电压 0－V＋－1.5V