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运算放大器实验报告

篇一：5集成运放电路实验报告

实验报告

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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、实验原理

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。

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理想运算放大器特性

在大多数情况下，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=∞失调与漂移均为零等。

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”。这说明运放对其前级吸取电

流极小。

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。

基本运算电路1)反相比例运算电路

电路如图6－1所示。对于理想运放，该电路的输出电

压与输入电压之间的关系为

uo??

RF

uiR1

219

为了减小输入级偏置电流引起的运算误差，在同相输入

端应接入平衡电阻R2＝R1//RF。

图6－1反相比例运算电路图6－2反相加法运算电路

2)反相加法电路

电路如图6－2所示，输出电压与输入电压之间的关系

为

uo??(

RFR

ui1?Fui2)R3＝R1//R2//RFR1R2

3)同相比例运算电路

图6－3(a)是同相比例运算电路，它的输出电压与输入

电压之间的关系为

uo?(1?

RF

)uiR2＝R1//RFR1

当R1→∞时，uo＝ui，即得到如图6－3(b)所示的电压

跟随器。图中R2＝RF，用以减小漂移和起保护作用。一般

RF取10KΩ，RF太小起不到保护作用，太大则影响跟随性。

(a)同相比例运算电路(b)电压跟随器

图6-3同相比例运算电路

4)差动放大电路（减法器）

对于图6-4所示的减法运算电路，当R1＝R2，R3＝RF

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时，有如下关系式uo?

RF

i2?ui1)R1

图6－4减法运算电路图图6-5积分运算电路

三、实验设备与器件

1、±12V直流电源2、函数信号发生器3、交流毫伏表

4、直流电压表5、集成运算放大器μA741×1电阻器、电容

器若干。四、实验内容

实验前要看清运放组件各管脚的位置；切忌正、负电源

极性接反和输出端短路，否则将会损坏集成块。

1、反相比例运算电路

1)按图6－1连接实验电路，接通±12V电源，输入端对

地短路，进行调零和消振。

2)输入f＝100hz，ui＝0.5V的正弦交流信号，测量相

应的uo，并用示波器观察uo和ui的相位关系，记入表6-1。

表6-1ui＝0.5V，f＝100hz

2、同相比例运算电路