集成运算放大器.ppt

实验项目：集成运算放大器的基本应用（I）（仿真）一、实验目的1、研究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。2、了解运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题。二、实验仪器与设备1、计算机2、仿真软件multisim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电路，当外部接入不同的线性或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、加法、减法、积分、微分、对数等模拟运算电路。三、实验原理与参考电路大多数情况下，将运放视为理想运放，就是将运放的各项技术指标理想化，满足下列条件的运算放大器称为理想运放：※开环电压增益Aud=∞※输入阻抗ri=∞※输出阻抗ro=0※带宽fBW=∞理想运放在线性应用时的两个重要特性：①输出电压UO与输入电压之间满足关系式UO＝Aud（U+－U－）由于Aud=∞，而UO为有限值，因此，U+－U－≈0。即U+≈U－，称为“虚短”。②由于ri=∞，故流进运放两个输入端的电流可视为零，即IIB＝0，称为“虚断”。上述两个特性是分析理想运放应用电路的基本原则，可简化运放电路的计算。本实验所采用的运放芯片为μA741，其引脚排列为：1、5—调零端（实验时可不接）2、3—反相、同相输入端7、4—正、负电源端（接±12V电源）6—输出端8—空脚（不接）1、反相比例运算电路输出电压与输入电压关系式：2、同相比例运算电路输出电压与输入电压关系式：3、反相加法运算电路输出电压与输入电压关系式：四、实验内容1、反相比例运算电路（1)按图连接实验电路，接通±12V电源，输入端对地短路。（2)输入f＝1kHz、URMS＝0.5V的正弦交流信号，测量相应的UO，并用双踪示波器观察uO和ui的相位关系，记入下表中。Ui（V）U0（V）ui波形uO波形AV实测值计算值①打开multisim9软件，点击其基本元件库，在Group中选择Basic，在Family中选择Resistor，找到该实验所需的三个电阻，右键点击可完成电阻的旋转。②点击信号源库，在PowerSource中选择Ground、Vcc、VEE，双击Vcc、VEE，将其值分别改变12V和-12V，并选择交流信号ACPOWER，并将其有效值和频率分别设为0.5V和1KHZ。③点击模拟器件库，在运算放大器OPAMP中选择UA741。④在仪器仪表栏选择示波器（Oscilloscope），进行仿真即可。仿真后的波形显示：用万用表测量出输入与输出的有效值后，填入反相比例运算电路表格。2、同相比例运算电路信号同上，按图接线，完成同相比例运算电路。3、反相加法运算电路输入信号采用直流信号，实验时要注意选择合适的直流信号幅度，以确保集成运放工作在线性区。按要求做5组，其仿真参考图如下图所示。Ui1(V)0.10.10.10.70.7Ui2(V)0.2-0.20.50.5-0.5UO(V)Ui（V）U0（V）ui波形uO波形AV实测值计算值五、实验报告要求1、整理实验数据，画出波形图。2、将理论计算结果和实测数据相比较，分析产生误差的原因。3、分析讨论实验中出现的现象和问题。六、实验思考题在反相加法器中，如Ui1和Ui2均采用直流信号，并选定Ui2＝－1V，当考虑到运算放大器的最大输出幅度(±12V)时，｜Ui1｜的大小不应超过多少伏？