一实验目的熟悉由集成运算放大器组成的反相比例运算电市名师优质课赛课一等奖市公开课获奖课件.pptx

一试验目标

1.熟悉由集成运算放大器组成反相百分比运算电路、同相百分比运算电路、加法运算电路、减法运算电路、积分运算电路。

2.验证以上几个电路性能，掌握它们调试方法。

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二试验原理

1.关于运算放大器

集成运算放大器实际上是高增益多级直流放大器。在其输出端和输入端之间接入不一样负反馈网络，就能实现各种不一样电路功效。本试验只讨论由运算放大器组成信号放大和模拟运算电路。

普通运算放大器都设有相位赔偿端。所以，在使用时，首先要进行相位赔偿，以消除可能产生自激振荡。详细使用方法是，在运放相位赔偿端按要求接入一个阻容网络，进行相位赔偿。本试验若采取运算放大器F007或LM324,因为这两种运放已在内部电路中进行了相位赔偿，所以，不需要在外部进行相位赔偿。再将电路输入端对地短路，调整调零电位器，使输出电压为零（用万用表测试）。;;最终将输入端与地断开，进行其它测试。每当试验电路有改变时，都需要重新调零。本试验若采取运算放大器LM324,则不需要在外部进行调零。

试验室中惯用通用运算放大器F007引脚如图1.8.1(a)所表示。其中2脚为反相输入端，3脚为同相输入端，4、7脚为电源端，1、5脚为调零端，6脚为输出端,RW为调零电位器。当试验电路接好后,接通正、负电源电压，将试验电路输入端短接，使Vi=0，调整RW使输出直流电压VO=0。这么就完成了调零工作。为简便起见，在后面试验电路中，电源端和调零端不再画出。

;试验室中惯用另一个通用运算放大器LM324引脚如图1.8.1(b)所表示。

2.反相百分比运算电路

由F007组成反相百分比运算电路如图1.8.2所表示。其闭环增益为

其输入电阻为：

在选择元件参数时应注意，ＲF普通在几十千欧至几百千欧之间选取。ＲF太大，则由式（1.8.1）可知会使Ｒ1也较大，这将会引发较大失调温漂。若ＲF太小，Ｒ1也会较小，这时往往不能满足电路高输入阻抗要求。假如输入阻抗一定，则能够先依据式1.8.2选Ｒ1，然后依据式1.8.1确定ＲF。在放大含有直流分量信号时??还应选取Ｒ‘=Ｒ1//ＲF。

;由F007组成反相百分比运算电路如图1.8.2所表示：;;依据图1.8.4工作原理，能够很方便地实现多个输入信号相加电路。

5.减法运算电路

用运算放大器组成减法运算电路如图1.8.5所表示。其输出为：当Ｒ1=Ｒ2、Ｒ3=ＲF时，输出为:

电路实现了对vi2和vi1加权相减。当满足Ｒ1=Ｒ2=Ｒ3=ＲF条件时，输出为：当Ｒ1=Ｒ2、Ｒ3=ＲF时，输出为:电路实现了对vi2和vi1加权相减。当满足Ｒ1=Ｒ2=Ｒ3=ＲF条件时，输出为这时，电路实现了对输入信号vi2和vi1直接相减关系。

6.积分运算电路

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其输出电压为：;;与图1.8.8不一样之处是试验电路中在微分器输入端串接了一个小电阻Ｒ１，并在反馈回路里并联了一个小电容ＣＦ。这么能够消除自激并抑制电路高频噪声。

当微分运算电路输入为方波时，其输出为尖脉冲波，如图1.8.10所表示。当输入为三角波时，其输出为方波，如图1.8.11所表示。;三、试验内容及步骤

1.反相百分比运算电路

(1)连接电路

按照图1.8.2所表示电路原理图：

在面包板上插好电路。并按照图1.8.1所表示电路连接调零电路。检验无误后，接通电源。电源电压ＶCC=+12V，ＶEE=－12V。

;;3.加法运算电路

(1)连接电路.

按照图1.8.4连接电路。

(2)调零

将两个输入端对地短路，调整调零电位器，使v0=0，然后将两个输入端与地断开。

(3)在两个输入端分别加入vi1=vi2=0.5V直流信号，测量输出电压v0。与理论值进行比较。4.积分运算电路

(1)调零

按照图1.8.6接好电源并调零。

(2)输入频率为1kHz、幅度为1V方波信号，用示波器观察输出信号v0波形。;4.积分运算电路

(1)调零

按照图1.8.6接好电源并调零。

(2)输入频率为1kHz、幅