运放常用电路.docx

实验八集成运放的应用（一） 实验目的 掌握集成运放的线性应用。 进一步熟悉电路的安装和电路参数的测试方法。 预习要求 认真复习运放的有关内容以及本教材中的实验原理部分。 根据实验内容，画好标有元件值的实验电路，选定电路所需的元件。 实验原理 运算放大器是具有两个输入端，一个输出端的高增益、高输入阻抗的电压放大器。若在它的输出端和输入端之间加上反馈网络就可以组成具有各种功能的电路。当反馈网络为线性电路时可实现乘、除等模拟运算等功能。运算放大器可进行直流放大，也可进行交流放大。 Rf f使用运算放大器时，调零和相位补偿是必须注意的两个问题，此外应注意同相端和反相端到地的直流电阻等，以减少输入端直流偏流引起的误差。 反相比例放大器 电路如图1所示。当开环增益为8（大于104以上）时，反相放大器的闭环增益为： I1由上式可知，选用不同的电阻比值Rf/虬， I1 由上式可知，选用不同的电阻比值Rf/虬，AufW以大于1，也可以小于1。 若R1=Rf，则放大器的输出电压等于输入电压的负值，因此也称为反相器。 RR图2同相比例放大器放大器的输入电阻为：Ri^R R R 图2同相比例放大器 直流平衡电阻为：Rp=Rf//R］。 其中，反馈电阻日三不能取得太大，否则会产生较大的噪声及漂移，其值一般取几十千欧到几百千欧之间。气的值应远大于信号源的内阻。 同相比例放大器、同相跟随器 同相放大器具有输入电阻很高，输出电阻很低的特点，广泛用于前置放大器。电路原理图如图2所示。当开环增益为8（大于104以上）时，同相放大器的闭环增益为： Rf=1+R1AJ亘大于1。ufR. Rf=1+R1AJ亘大于1。ufR.=ric (2) 由上式可话，R］为有限值， 同相放大器的输入电阻为： 其中：《是运放同相端对地的共模输入电阻，一般为108Q；放大器同相端的直流平衡电阻为：Rp=Rf//R］。 若％—8(开路)，或Rf=0，则A”f为1，放大器几乎不从信号源吸取电流，因此可视作电压源，是比较理想的阻抗变换器。 加(减)法器 电路如图3所示。当运算放大器开环增益为足够大时，由于点￡为“虚地”，两个输入电压可以彼此独立地通过自身输入回路的电阻转换为电流，能精确地实现代数相加运算。其输出电压UO为： (3)(RR)=一片匕+RU2IR1R27 (3) 图中：同相端的输入电阻—Rp=Rf//R1//R2。 若取R3=R2 若取R3=R2=Rf2减法器。 并使其中一个输入信号Un经过一级反相放大器，则加法器可以变为 ， 和反相端分别输入信号％和u 和反相端分别输入信号％和ui2时，输出电压 图中：Rp1=Rf1/2,R3=R2=R其输出电压为： Uo=-(Uj2-U11)(4) 差动放大器(减法器) 电路如图5所示。当运算放大器的同相端Uo为: R Uo”节111、1 当R］=R2,R3=Rf时，图5电路为差动放大器，其差模电压增益为： a=U=R=RudU-URR 输入电阻为：Rid=Ri+R2=2Ri 输出电压为： RUO=R叫2-UI1）1 当、=R2=R3=Rf时，图5电路为减法器，输出电压为： U=U-U 由于差动放大器具有双端输入1—单端输出，共模抑制比较高的特点，因此，差动放大器通常作为传感放大器或测量仪器的前置放大器。 实验设备 名称 型号或规格 数量 双踪示波器 日立V—252 1 直流稳压电源 JWD—2 1 函数信号发生器 GFG-8020G 1 万用表 YX—960TR或其它型号 1 实验内容1.反相放大器的安装与测试在图1电路中，取R]=10kQ，Rf=100kQ，先根据 1.反相放大器的安装与测试 在图1电路中，取R]=10kQ，Rf=100kQ，先根据R1和Rf的值，算出该电路的电压放大倍数Auo和直流平衡电阻Rp。然后根据虬、Rf、和Rp的值，安装一个反相比例放大器。 1）从放大器的输入端输入UI=1.5V的直流信号，用万用表测量UO，判断UO与§的相位关系，并根据下式计算电压放大倍数Auf0 A uf =UO I 将A三与理论值比较，判断是否与理论值相符。若误差太大，则必须在运放电路中加装调零电■，在无输入信号的情况下，先将放大器的输入端接地，接着调节调零电位器，使输出信号为零。然后将接地线去掉，输入直流信号进行测试。 2）从放大器的输入端输入f=1kHz，Uim=0.2V的交流信号，用示波器测量输入电压的幅值Uim与输出电压的幅值U。判断u.与u的相位关系。并计算电压放大倍数\广 2.同相放大器的安装与测试1°U 在图2电路中，取R]=10kQ，Rf=100kQ，算出该电路的电压放大倍数A加直流平衡电阻Rp。然后根据R「Rf、和Rp的值，安装一个同相比例放大器。U U=uoI将Auf与理论值比较，判断是否与理论值相符。若误差太大，