集成运放的应用(一)

集成运放的应用（一）——模拟运算电路一、实训目的1、熟悉集成运放的引脚排列和简易测试。2、学习集成运放器件的静态调试；3、掌握集成运放的基本运算电路及测试方法。二、实训所需挂件及附件序号型号备注1PMT01电源控制屏该控制屏包含“液晶显示屏”等模块2PMT-60电子技术实训电源组件该挂件包含“电源及信号源”等模块3PMT-63电子技术实训组件（三）该挂件包含“模拟运算电路”等模块4双踪示波器自备三、实训原理1、运放电路的静态调试运放电路使用前，先要进行静态调试，即消振和调零。①电路的消振集成运放是一个高增益的多级直接耦合放大器。由于晶体管的极间电容和电路分布电容等影响，会引起自激振荡。在输出端用示波器可观察到自激振荡的波形。必须把这些自激振荡消除后，电路方能正常工作。消振可按要求接好补偿电路，一般是在五脚接上RC电路，若仍达不到消振效果，可在电源正负端与地之间分别并上几十微法电解电容和0.01uF—0.1uF的陶瓷电容。另外，也要注意引起自激的其他因素。②电路的调零输入为零时，输出也应为零。由于集成运放输入失调电压的存在，需对运放进行调零。调零方法是在已消振的基础上，调节调零电位器，在输入为零的情况下，使输出电压为零。2、基本运算电路①反相比例运算电路图2-37反相比例运算电路图2-38反相加法电路电路如图2-37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=-iFURR1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。②反相加法电路电路如图2-38所示，输出电压和输入电压之间的关系为Uo=)(2211iFiFURRURRR3=R1//R2//RF③同相比例运算电路如图2-39所示，图2-39同相比例运算图2-40电压跟随器图2-41减法运算电路输出电压与输入电压之间的关系为Uo=（1+iFURR)1R2=R1//RF当R1趋向于∞时，即得到如图2-40所示的电压跟随器，图中R2=RF，用于减小漂移和起保护作用。一般RF取10K，RF太小起不到保护作用，太大则影响跟随器。④减法运算电路如图2-41所示，当R1=R2，R3=RF时，有以下关系Uo=)(121iiFUURR四、实训内容1、反相比例运算电路①、接线按照原理将线路接好，具体的连线可参照图2-42所示；图2-42反相运算电路的接线图确保无误后才可以接通±12V电源，输入端对地短接，进行调零和消振。②、输入f=100Hz,Ui=0.5V的正弦信号，测量相应的Uo,并用示波器观察Ui和Uo的相位关系，记入表2-8中。表2-8反相比例运算UiUoUi波形Uo波形Av实测值计算值2、反相加法器①、接线，同前②、输入信号采用直流信号，实训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。一般大概在-0.5V—+0.5V之间，用直流电压表测量输入电压Ui1、Ui2和输出电压Uo,记入表2-9中。表2-9反相加法器Ui1（V）Ui2（V）Uo（V）3、同相比例运算①、接线，同前实训步骤同内容1，将实训结果记入表2-10中。跟随器同样是重复以上的内容。表3-10同相比例运算UiUoUi波形Uo波形Av实测值计算值4．减法运算电路实训步骤同内容2，采用直流信号源。将实训结果记入表2-11中。表2-11减法运算电路Ui1（V）Ui2（V）Uo（V）五、实训报告要求1、整理实训数据及波形。2、将理论计算值和实测数据进行分析比较，说明产生误差的原因。3、分析讨论实训中存在的现象和问题。