電路實(shí)驗(yàn)報(bào)告集成運(yùn)算放大器的指標(biāo)測試

1、專業(yè)：電子信息工程姓名：實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)號：日期：地點(diǎn)：課程名稱：指導(dǎo)老師:實(shí)驗(yàn)名稱：實(shí)驗(yàn)類型: 成績：同組學(xué)生姓名：一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵螅ū靥睿?三、主要儀器設(shè)備（必填） 五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄和處理七、討論、心得二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和原理（必填） 四、操作方法和實(shí)驗(yàn)步驟六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析（必填）實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?加深對集成運(yùn)算放大器特性和參數(shù)的理解。2、學(xué)習(xí)集成運(yùn)算放大器主要性能指標(biāo)的測試方法。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1測量輸入失調(diào)電壓VIO。2、測量輸入失調(diào)電流110。3、測量輸入偏置電流IIB。4、測量開環(huán)差模電壓增益 Aod。5、 測量最大不失真輸出電壓幅度 Vo（max）或峰峰值Vopp6、測量共模抑制比KCMR。7

2、、測量轉(zhuǎn)換速率SR。三、實(shí)驗(yàn)器材集成運(yùn)算放大器LM358、電阻電容等元器件、MY61數(shù)字萬用表、示波器。四、操作方法和實(shí)驗(yàn)步驟1測量輸入失調(diào)電壓Vio在常溫下，當(dāng)輸入信號為零時，集成運(yùn)放的輸出失調(diào)電壓 Voo折合到輸入端的數(shù)值， 稱為輸入失調(diào)電 壓 Vio?；蛘哒f，為了使輸出電壓回到零，需在輸入端加上反向補(bǔ)償電壓，該補(bǔ)償電壓稱為輸入失調(diào)電壓Vio。輸入失調(diào)電壓Vio的影響：失調(diào)電壓的大小主要反映了運(yùn)放內(nèi)部差分輸入級元件的失配程度。當(dāng)運(yùn)算放大電路的輸入外接電阻（包括信號源內(nèi)阻）比較低時，失調(diào)電壓及其漂移往往是引起運(yùn)放誤差的主要原因。I%宀6 J艸1. 零輸入時零輸出嗎？將運(yùn)放的二個輸入端 Ui（

3、+）、ui（-）均接0V ,用示波器監(jiān)視輸出電壓波形，并用示波器測量其直流電壓（平均值、輸出失調(diào)電壓 Voo）、有效值、峰峰值、頻率。2. 將運(yùn)放的二個輸入端均懸空用示波器監(jiān)視輸出電壓波形，并用示波器測量其直流電壓（平均值）、有效值、峰峰值、頻率。3. 將運(yùn)放的一個輸入端接 0V，另一個輸入端懸空或接入一段導(dǎo)線或再手摸導(dǎo)線外皮及金屬部分。用 示波器監(jiān)視輸出電壓波形，并用示波器測量其直流電壓（平均值）、有效值、峰峰值、頻率。記錄波形可用圖片。2. 用示波器監(jiān)視輸出電壓波形，并用示波器測量其直流電壓（平均值）、有效值、峰峰值、頻率。 記錄波形可用圖片。測出輸出電壓 Voi的大?。▽?shí)測值可能為正，也

4、可能為負(fù)）。1. 電源采用+15V、-15V，可用萬用表確認(rèn)電壓值。2. 電路圖中的地應(yīng)與電源中的地相連。3. 測量直流量可以用萬用表或示波器。用示波器測直流量時信號輸入用直流耦合（DC ）。2、測量輸入失調(diào)電流Iio當(dāng)輸入信號為零時，集成運(yùn)放兩個輸入端上的電流之差稱為輸入失調(diào)電流Iio。Iio = | Ibp Ibn |輸入失調(diào)電流Iio的影響：輸入失調(diào)電流的大小反映了運(yùn)放內(nèi)部差分輸入級基極偏置電流的失配程度。當(dāng)運(yùn)算放大電路的輸入外接電阻比較大時，輸入失調(diào)電流及其漂移往往是引起運(yùn)放誤差的主要原因。測試電路如下。-c1電路中R1 = R3、R2=R4，而且兩個輸入端上的電阻 Rb必須精確配對才

5、能保證測量精度。 由于RbRi，因此輸入電流Ibn和Ibp在電阻Ri和R3上的壓降可以忽略。2用示波器監(jiān)視輸出電壓波形，并用示波器測量其直流電壓（平均值）、有效值、峰峰值、頻率。 記錄波形可用圖片。測出輸出電壓VO2的大?。▽?shí)測值可能為正，也可能為負(fù)）。710 -応-T% -嶺】|丘:R瓦1. 電源采用+15V、-15V，可用萬用表確認(rèn)電壓值。2. 電路圖中的地應(yīng)與電源中的地相連。3. 測量直流量可以用萬用表或示波器。用示波器測直流量時信號輸入用直流耦合（DC ）。4. VO1指前面輸入失調(diào)電壓測試電路中測得的輸出電壓。3、測量輸入偏置電流Iib測試電路如下。cn-5.1kQ1. 用示波器監(jiān)視

6、輸出電壓波形，并用示波器測量其直流電壓（平均值）、有效值、峰峰值、頻率。記錄波形可用圖片。2. 當(dāng)S1斷開、S2閉合時，若測得運(yùn)放輸出電壓為VO3,則R嶺尹卩解汀抵兔）當(dāng)Si閉合、S2斷開時，若測得運(yùn)放輸出電壓為 VO4，則R于）（氐一抵盡）心-T& =兩式相減，得：因此，輸入偏置電流為：S処-+心冷Q 嵌詁1. 電源采用+15V、-15V，可用萬用表確認(rèn)電壓值。2. 電路圖中的地應(yīng)與電源中的地相連。3. 測量直流量可以用萬用表或示波器用示波器測直流量時信號輸入用直流耦合（ DC ）。4. 只有當(dāng)集成運(yùn)放的輸出電壓尚未達(dá)到飽和值時，測試電路所獲得的各項(xiàng)測試結(jié)果才是正確的。5. 在測試時，應(yīng)該用

7、示波器監(jiān)視輸出電壓波形，若發(fā)現(xiàn)集成運(yùn)放的輸出端產(chǎn)生自激，則必須加補(bǔ)償電容，以消除自激振蕩。4、測量 開環(huán)差模電壓增益 Aod 測試電路如下。、有效值、峰峰值、頻率。1. 用示波器監(jiān)視輸出電壓波形，并用示波器測量其直流電壓（平均值） 記錄波形可用圖片。測出輸出電壓的有效值 V。、輸入電壓的有效值 Vi。1. 電源采用+15V、-15V，可用萬用表確認(rèn)電壓值。2. 電路圖中的地應(yīng)與電源中的地相連。3. 靜態(tài)測試，保證零輸入時為零輸出（？）。4. 輸入應(yīng)采用屏蔽線。5. 加入正弦波（低頻100Hz以下），用示波器觀察并測量輸入和輸出波形。6. 若輸入信號太大，則輸出會出現(xiàn)失真。在測量過程中，要求被測

8、運(yùn)放始終工作在線性放大區(qū)，而且沒有自激振蕩現(xiàn)象。5、測量最大不失真輸出電壓幅度Vo（max）或峰峰值Vopp測試電路與 Aod的測試電路相同1. 用示波器監(jiān)視輸出電壓波形，并用示波器測量其直流電壓（平均值）、有效值、峰峰值、頻率。 記錄波形可用圖片。2. 實(shí)驗(yàn)時，只需增大輸入信號u幅度，用示波器觀察 u是否開始出現(xiàn)削頂失真，從而確定運(yùn)放在一定電源電壓下的最大不失真輸出電壓幅度Vo（max）或 峰峰值Vopp。1. 電源采用+15V、-15V，可用萬用表確認(rèn)電壓值。2. 電路圖中的地應(yīng)與電源中的地相連。3. 靜態(tài)測試，保證零輸入時為零輸出（？）。4. 輸入應(yīng)采用屏蔽線。5. 加入正弦波（低頻 1

9、00Hz以下），用示波器觀察并測量輸入和輸出波形。6. 若輸入信號太大，則輸出會出現(xiàn)失真。在測量過程中，要求被測運(yùn)放始終工作在線性放大區(qū)，而且沒有自激振蕩現(xiàn)象。6、測量共模抑制比 Kcmr2.集成運(yùn)放的共模抑制比是其開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)注意:、有效值、峰峰值、頻率。1. 用示波器監(jiān)視輸出電壓波形，并用示波器測量其直流電壓（平均值） 記錄波形可用圖片。測出輸出電壓的有效值 Voc、輸入電壓的有效值 Vic。Aod與共模電壓放大倍數(shù)Aoc之比的絕對值，即1. 電源采用+15V、-15V，可用萬用表確認(rèn)電壓值。2. 電路圖中的地應(yīng)與電源中的地相連。3. 靜態(tài)測試，保證零輸入時為零輸出（？）。4. 輸

10、入應(yīng)采用屏蔽線。5. 加入正弦波（低頻100Hz以下），用示波器觀察并測量輸入和輸出波形。6. 適當(dāng)加大共模輸入信號幅度，但又必須小于運(yùn)放的最大共模輸入電壓。在測量過程中，要求被測運(yùn)放始終工作在線性放大區(qū)，而且沒有自激振蕩現(xiàn)象。7、測量轉(zhuǎn)換速率SR 測試電路如下。2.輸入信號是前沿陡峭的大幅度方波（峰峰值 1V,用示波器監(jiān)視輸出電壓波形，使其峰峰值達(dá)16Vpp,并用示波器測量其正向幅度V +om、負(fù)向幅度V -om、峰峰值Vpp、時間、頻率（低頻100Hz以下）。記錄波形可用圖片。SR m。力腹匚09陀+|怪|)生+么3. 輸入信號是正弦波信號時（峰峰值 1V,用示波器監(jiān)視輸出電壓波形，使其峰

11、峰值達(dá)16Vpp，再增大輸入信號的頻率，當(dāng)輸出電壓波形開始成三角波時用示波器測量其幅度Vom、峰峰值 Vpp、頻率。示波器雙蹤顯示 Vs、VO的波形，記錄波形可用圖片。SR=螞dtdtcwt注意:1. 電源采用+15V、-15V，可用萬用表確認(rèn)電壓值。2. 電路圖中的地應(yīng)與電源中的地相連。3. 靜態(tài)測試，保證零輸入時為零輸出（？）。4. 輸入應(yīng)采用屏蔽線。5. 若輸入信號太大，則輸出會出現(xiàn)失真。在測量過程中，要求被測運(yùn)放始終工作在線性放大區(qū)，而且沒有自激振蕩現(xiàn)象。五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄和處理1、測量 輸入失調(diào)電壓 Vio2、測量輸入失調(diào)電流Iio3、測量輸入偏置電流Iib4、測量開環(huán)差模電壓增益Ao

12、d5、測量最大不失真輸出電壓幅度Vo(max)或峰峰值Vopp正弦波頻率為15Hz 時,u峰峰值為660.0mV時輸出電壓即將失真，如下圖:正弦波頻率為45Hz時,u峰峰值為300.0mV時輸出電壓即將失真，如下圖:正弦波頻率為1kHz 時,u峰峰值為5.000V時輸出電壓即將失真，如下圖:正弦波頻率為10kHz時，如下圖所示無論如何調(diào)節(jié)u輸出波形也失真。此時正弦波頻率已超過運(yùn)放最咼工作頻率。6、測量共模抑制比 Kcmr7、測量轉(zhuǎn)換速率SR六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析1、測量 輸入失調(diào)電壓Vio51 + 5100典型指標(biāo)值為2.9mV。數(shù)量級一致。2、測量輸入失調(diào)電流Iioho =-如1肆甩:T -皿-

13、(-咖5 *爲(wèi)*爲(wèi)-。叫典型指標(biāo)值為50 nA。數(shù)量級一致。3、測量輸入偏置電流Iiblia =瓢 3 -血)* 諾瓦 * k = (4mV *5ik*i=必映典型指標(biāo)值45nA。數(shù)量級一致。4、測量開環(huán)差模電壓增益Aod15Hz :13.6=827.4745Hz :13J=SOO. 831kHz :10kHz:10J= 576.35L08= 61.28可以直觀看出隨著頻率增大 開環(huán)差模電壓增益 Aod減小。 在此引入負(fù)反饋能減少凈輸入量，同時穩(wěn)定輸出，以確立運(yùn)放工作點(diǎn)。5、測量最大不失真輸出電壓幅度Vo(max)或峰峰值VoppVopp=27.8V，與頻率無關(guān)。當(dāng)正弦波正弦波頻率為15Hz、

14、45Hz、1kHz時最大不失真輸出電壓峰峰值 頻率為10kHz時無法使輸出電壓不失真。6、測量共模抑制比 Kcmr15Hz :=S27. 17236rn3.33| = 12376.9S45Hz :003 _R.1041=12063.571kHz :用=獸翌 331 = 8706.2623oru 110kHz:翥扣5| =曲3| 丄mi |I 4為= |-jI = tt- 丹pt卩刑可以直觀看出隨著頻率增大共模抑制比Kcmr減小。7、測量轉(zhuǎn)換速率SR輸入信號是前沿陡峭的大幅度方波:正弦波頻率為15Hz時,SR(咲+ 1臨J)lt正弦波頻率為45Hz時,SR正弦波頻率為1kHz時,SRA/3 164.1/ts -+ 1心1).16 _ iGk.5/ts -昭+ 1負(fù)I).16 _ 55衛(wèi)恥9