同相反向比例運(yùn)放 (2).docx

同相、反相比例運(yùn)算放大電路的搭建【任務(wù)分析】同相輸入放大電路是將輸入信號ui通過R2加到集成運(yùn)算放大器的同相輸入端，如圖1所示。在該電路中，由于輸出電壓通過反饋電阻Rf反饋到反相輸入端，所以該電路是電壓串聯(lián)負(fù)反饋電路。該電路中一般取R2=R1/Rf。+wuouiR1RfR2uiui+-i1iiif圖1 同相輸入放大電路 根據(jù)理想運(yùn)放“虛斷”(ii=0)的概念，流過R2的電流為0，則ui+=ui，又利用“虛短”(ui=ui+)的概念，那么，同相輸入放大電路中有ui=ui+=ui,由于ii=0，則i1=if，即，故輸出電壓為。 反相輸入放大電路的輸入信號ui加到集成運(yùn)算放大器的反相輸入端，如圖2所示。輸出電壓通過反饋電阻Rf反饋到反相輸入端，R1為輸入端的電阻；R2為平衡電阻或是補(bǔ)償電阻，用于消除偏置電流帶來的誤差，一般取R2=R1/Rf 。顯然該電路是電壓并聯(lián)負(fù)反饋電路。+wuiuoR1RfR2i1iiifui+-ui-圖2 反相輸入放大電路根據(jù)理想運(yùn)放“虛斷”（ii=0）的概念，則ui+=0，又由于“虛短”（ui=ui+）的概念，所以ui=ui+=0，即，和，故輸出電壓為：。如圖3所示為同相、反相比例運(yùn)算放大電路的原理圖。圖3 同相、反相比例運(yùn)算放大電路原理圖該電路中主要元件的作用為：LM358是集成運(yùn)算放大器是構(gòu)成運(yùn)算放大電路的核心。R7、R3、R4與LM358中的一個運(yùn)算放大器構(gòu)成一個反相比例運(yùn)算放大器，R5、R6、R8與LM358中的另一個運(yùn)算放大器構(gòu)成一個同相比例運(yùn)算放大器。給Uin2輸入信號時，Uout2得到一個反相的放大信號，給Uin1輸入信號時，Uout1得到一個同相的放大信號。【技能要求】1.對照電路原理圖，在洞洞板用LM358和分立元件搭建同相、反相比例運(yùn)算放大電路。2對搭建好的電路板進(jìn)行輸入輸出信號波形的觀察和記錄，記下輸入輸出信號電壓的大小，并利用所學(xué)知識結(jié)合電路原理圖對輸出電壓進(jìn)行計算，比較測量值和計算值，進(jìn)一步數(shù)學(xué)運(yùn)算放大器?！救蝿?wù)實(shí)施】第一步：清點(diǎn)材料同相、反相比例運(yùn)算放大電路元器件清單見下表1所示。表1 同相、反相比例運(yùn)算放大電路元件清單序號名 稱圖 號規(guī)格數(shù)量1IC芯片LM35812IC座8腳13瓷片電容C2，C410424發(fā)光二極管LED1，LED25 紅色25直插電阻R1，R4，R6，R810K46直插電阻R2，R730K27直插電阻R3，R52K28單排針2pin 2.54間距69單排針3pin 2.54間距110防反接線座子和防反線2pin 2.54間距2對11單股導(dǎo)線0.5mm*200mm112連孔板8.3cm*5.2cm1第二步：電路搭建（一）搭建注意事項1按電路原理圖熟悉印制電路板上電路元器件的布局。2按工藝要求對元器件的引腳進(jìn)行成形加工。3在印制電路板上依次進(jìn)行元器件的排列、插裝。4按焊接工藝要求對元器件進(jìn)行焊接，直到所有元器件焊完為止。5焊接電源輸入線（或端子）和信號輸入、輸出端子。6. 搭建要求：（1）不漏裝、錯裝，不損壞元器件。（2）無虛焊，漏焊和橋接，焊點(diǎn)表面要光滑、干凈。（3）元器件排列整齊，布局合理，并符合工藝要求。（4）連接線使用要適當(dāng)。(二)搭建實(shí)物圖同相、反相比例運(yùn)算放大電路印制電路板和裝接實(shí)物如圖4（a）、（b）所示。（a）（b）圖4 同相、反相比例運(yùn)算放大電路裝配圖（a） 印制電路板 （b） 裝配實(shí)物圖第三步：電路測量與分析同相比例運(yùn)算放大電路實(shí)物搭建效果如圖5所示：裝接完畢，檢查無誤后，用萬用表測量電路的電源兩端，若無短路，方可接入電源。在加入電源時，注意電源與電路板極性一定要連接正確。當(dāng)加入電源后，如無異?，F(xiàn)象，可開始加上正弦波輸入信號進(jìn)行測量和分析。1. 利用雙蹤示波器測量輸入電壓和輸出電壓，繪制波形并分別記錄到表2和3中。表2 同相比例運(yùn)算放大電路測量記錄表 記錄波形示 波 器CH1:VOLTD/DIV CH1:VOLTD/DIV SEC/DIV 輸入電壓輸出電壓1kHZ UiP-P=50mV 正弦波表3 反相比例運(yùn)算放大電路測量記錄表 記錄波形示 波 器CH1:VOLTD/DIV CH1:VOLTD/DIV SEC/DIV 輸入電壓輸出電壓1kHZ UiP-P=50mV 正弦波2.輸出電壓U0與輸入電壓Ui的比值U0/Ui是多大？3.同相比例運(yùn)算放大電路中，輸出電壓與輸入電壓的比值U0/Ui與相比，兩者 （基本相等/相差很大）。如果不完全相等，原因是什么？輸