模塊Ⅰ模電項(xiàng)目四集成運(yùn)算放大電路ppt課件

1、模塊模塊模電模電 工程四工程四 集成運(yùn)算放大電路集成運(yùn)算放大電路 義務(wù)一義務(wù)一 插裝與調(diào)試比例運(yùn)算放大電路插裝與調(diào)試比例運(yùn)算放大電路1.了解集成運(yùn)算放大電路的線性運(yùn)用。了解集成運(yùn)算放大電路的線性運(yùn)用。2.了解各種運(yùn)算電路的根本特性和任務(wù)原理。了解各種運(yùn)算電路的根本特性和任務(wù)原理。3.掌握插裝與調(diào)試比例運(yùn)算放大電路的操作技藝。掌握插裝與調(diào)試比例運(yùn)算放大電路的操作技藝?！緦W(xué)習(xí)目的】【學(xué)習(xí)目的】模塊模塊模電模電 工程四工程四 集成運(yùn)算放大電路集成運(yùn)算放大電路 義務(wù)一義務(wù)一 插裝與調(diào)試比例運(yùn)算放大電路插裝與調(diào)試比例運(yùn)算放大電路 20世紀(jì)世紀(jì)60年代，隨著電子技術(shù)的高速開展，繼電子管、晶體管兩代電子年代

2、，隨著電子技術(shù)的高速開展，繼電子管、晶體管兩代電子產(chǎn)品之后，人們研制出第三代電子產(chǎn)品產(chǎn)品之后，人們研制出第三代電子產(chǎn)品-集成電路，使電子技術(shù)的開展出現(xiàn)集成電路，使電子技術(shù)的開展出現(xiàn)了新的飛躍。集成運(yùn)算放大電路在各種電子電路中被廣泛運(yùn)用，特別是在各種了新的飛躍。集成運(yùn)算放大電路在各種電子電路中被廣泛運(yùn)用，特別是在各種公用、高性能電路中運(yùn)用得越來越多。公用、高性能電路中運(yùn)用得越來越多?！玖x務(wù)引入】【義務(wù)引入】模塊模塊模電模電 工程四工程四 集成運(yùn)算放大電路集成運(yùn)算放大電路 義務(wù)一義務(wù)一 插裝與調(diào)試比例運(yùn)算放大電路插裝與調(diào)試比例運(yùn)算放大電路 一、集成運(yùn)算放大電路概述一、集成運(yùn)算放大電路概述 1.集成

3、運(yùn)放的根本構(gòu)造集成運(yùn)放的根本構(gòu)造集成電路是利用特定的半導(dǎo)體制造工藝，將整個(gè)電路中的元器件制造在一塊硅集成電路是利用特定的半導(dǎo)體制造工藝，將整個(gè)電路中的元器件制造在一塊硅片上，封裝后引出多個(gè)電極，構(gòu)成具有特定功能的電路塊。片上，封裝后引出多個(gè)電極，構(gòu)成具有特定功能的電路塊。集成運(yùn)算放大電路，簡(jiǎn)稱運(yùn)放，實(shí)踐上是一個(gè)高增益的帶有深度負(fù)反響的多級(jí)集成運(yùn)算放大電路，簡(jiǎn)稱運(yùn)放，實(shí)踐上是一個(gè)高增益的帶有深度負(fù)反響的多級(jí)直接耦合放大電路。直接耦合放大電路。 1集成運(yùn)放電路外形集成運(yùn)放電路外形 集成運(yùn)放有圓殼式、扁平式和雙列直插式封裝等，常見的集成運(yùn)放電路的集成運(yùn)放有圓殼式、扁平式和雙列直插式封裝等，常見的集成

4、運(yùn)放電路的外形如圖外形如圖3-3所示。所示?！鞠嚓P(guān)知識(shí)【相關(guān)知識(shí) 】圖4-1-1 常用集成電路外形模塊模塊模電模電 工程四工程四 集成運(yùn)算放大電路集成運(yùn)算放大電路 義務(wù)一義務(wù)一 插裝與調(diào)試比例運(yùn)算放大電路插裝與調(diào)試比例運(yùn)算放大電路 2集成運(yùn)放電路符號(hào)集成運(yùn)放電路符號(hào) 集成運(yùn)放的符號(hào)如圖集成運(yùn)放的符號(hào)如圖4-1-2所示。所示。 1反相輸入端反相輸入端 表示輸出信號(hào)和輸入信號(hào)相位相反，即當(dāng)同相端接地，反相端輸入一個(gè)正表示輸出信號(hào)和輸入信號(hào)相位相反，即當(dāng)同相端接地，反相端輸入一個(gè)正信號(hào)時(shí)，輸出端輸出信號(hào)為負(fù)。信號(hào)時(shí)，輸出端輸出信號(hào)為負(fù)。 2同相輸入端同相輸入端 表示輸出信號(hào)和輸入信號(hào)相位一樣，即當(dāng)反

5、相端接地，同相端輸入一個(gè)正表示輸出信號(hào)和輸入信號(hào)相位一樣，即當(dāng)反相端接地，同相端輸入一個(gè)正信號(hào)時(shí)，輸出端輸出信號(hào)也為正。信號(hào)時(shí)，輸出端輸出信號(hào)也為正。 集成運(yùn)放符號(hào)的含義對(duì)應(yīng)實(shí)踐集成運(yùn)放引腳圖，如圖集成運(yùn)放符號(hào)的含義對(duì)應(yīng)實(shí)踐集成運(yùn)放引腳圖，如圖4-1-2所示。所示。【相關(guān)知識(shí)【相關(guān)知識(shí) 】圖4-1-2 集成運(yùn)放電路符號(hào)及引腳圖模塊模塊模電模電 工程四工程四 集成運(yùn)算放大電路集成運(yùn)算放大電路 義務(wù)一義務(wù)一 插裝與調(diào)試比例運(yùn)算放大電路插裝與調(diào)試比例運(yùn)算放大電路 3集成運(yùn)放電路組成集成運(yùn)放電路組成 通用型集成運(yùn)算放大器是由輸入級(jí)、中間電壓放大級(jí)、輸出級(jí)和偏置電路通用型集成運(yùn)算放大器是由輸入級(jí)、中間電

6、壓放大級(jí)、輸出級(jí)和偏置電路等構(gòu)成。如圖等構(gòu)成。如圖4-1-3所示。所示。 1輸入級(jí)普通由差分放大電路構(gòu)成，利用差分放大電路的對(duì)稱性可以減輸入級(jí)普通由差分放大電路構(gòu)成，利用差分放大電路的對(duì)稱性可以減小溫度漂移的影響，從而提高整個(gè)電路的共模抑制比。小溫度漂移的影響，從而提高整個(gè)電路的共模抑制比。 2中間電壓放大級(jí)大多采用有源共發(fā)射極放大電路，其主要作用是提高中間電壓放大級(jí)大多采用有源共發(fā)射極放大電路，其主要作用是提高電壓增益。電壓增益。 3輸出級(jí)常采用甲乙類互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路，主要用于提高集成運(yùn)算輸出級(jí)常采用甲乙類互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路，主要用于提高集成運(yùn)算放大器的負(fù)載才干，減小大信號(hào)任務(wù)下的非線

7、性失真。放大器的負(fù)載才干，減小大信號(hào)任務(wù)下的非線性失真。 4偏置電路用以供應(yīng)各級(jí)直流偏置電流，它由各種電流源電路組成。此偏置電路用以供應(yīng)各級(jí)直流偏置電流，它由各種電流源電路組成。此外，集成運(yùn)算放大器還有一些輔助電路，如過流維護(hù)電路等。外，集成運(yùn)算放大器還有一些輔助電路，如過流維護(hù)電路等?！鞠嚓P(guān)知識(shí)【相關(guān)知識(shí) 】圖4-1-3 集成運(yùn)放電路構(gòu)造框圖模塊模塊模電模電 工程四工程四 集成運(yùn)算放大電路集成運(yùn)算放大電路 義務(wù)一義務(wù)一 插裝與調(diào)試比例運(yùn)算放大電路插裝與調(diào)試比例運(yùn)算放大電路 3集成運(yùn)放電路組成集成運(yùn)放電路組成 通用型集成運(yùn)算放大器是由輸入級(jí)、中間電壓放大級(jí)、輸出級(jí)和偏置電路通用型集成運(yùn)算放大器

8、是由輸入級(jí)、中間電壓放大級(jí)、輸出級(jí)和偏置電路等構(gòu)成。如圖等構(gòu)成。如圖4-1-3所示。所示。 通用型集成運(yùn)算放大器通用型集成運(yùn)算放大器A741的簡(jiǎn)化電路，如圖的簡(jiǎn)化電路，如圖4-1-4所示。所示。 4集成運(yùn)放性能目的集成運(yùn)放性能目的 1.開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)Aud Aud是指集成運(yùn)放在開環(huán)形狀下的差模電壓放大倍數(shù)。理想條件下以為是指集成運(yùn)放在開環(huán)形狀下的差模電壓放大倍數(shù)。理想條件下以為Aud?！鞠嚓P(guān)知識(shí)【相關(guān)知識(shí) 】圖4-1-4 集成運(yùn)放A741電路原理圖模塊模塊模電模電 工程四工程四 集成運(yùn)算放大電路集成運(yùn)算放大電路 義務(wù)一義務(wù)一 插裝與調(diào)試比例運(yùn)算放大電路插裝與調(diào)試比例運(yùn)

9、算放大電路 2.共模抑制比共模抑制比KCMR KCMR等于差模放大倍數(shù)與共模放大倍數(shù)之比的絕對(duì)值，即等于差模放大倍數(shù)與共模放大倍數(shù)之比的絕對(duì)值，即 KCMR=Aud/Auc，反映了集成運(yùn)放對(duì)共模信號(hào)的抑制才干。理想條件，反映了集成運(yùn)放對(duì)共模信號(hào)的抑制才干。理想條件下以為下以為KCMR。 3.差模輸入電阻差模輸入電阻rid rid是指集成運(yùn)放在輸入差模信號(hào)時(shí)的輸入電阻。反映了集成運(yùn)放向信號(hào)源是指集成運(yùn)放在輸入差模信號(hào)時(shí)的輸入電阻。反映了集成運(yùn)放向信號(hào)源索取電流的大小。理想條件下可以為索取電流的大小。理想條件下可以為rid。 4.輸出電阻輸出電阻ro ro的大小反映了集成運(yùn)放在小信號(hào)輸出時(shí)的負(fù)載才

10、干。普通以為理想集成的大小反映了集成運(yùn)放在小信號(hào)輸出時(shí)的負(fù)載才干。普通以為理想集成運(yùn)放的運(yùn)放的ro0。 5.輸入失調(diào)電壓輸入失調(diào)電壓Uio Uio是指為了使輸出電壓為零而在輸入端所加的補(bǔ)償電壓去掉外接調(diào)零是指為了使輸出電壓為零而在輸入端所加的補(bǔ)償電壓去掉外接調(diào)零電位器。理想條件下可以為電位器。理想條件下可以為Uio0。 6.輸入失調(diào)電流輸入失調(diào)電流Iio Iio是指當(dāng)運(yùn)放輸出電壓為零時(shí)，兩輸入端靜態(tài)偏置電流是指當(dāng)運(yùn)放輸出電壓為零時(shí)，兩輸入端靜態(tài)偏置電流IP與與IN之差，即之差，即Iio=|IPIN|，反映了差動(dòng)輸入級(jí)兩個(gè)晶體管的失配程度。，反映了差動(dòng)輸入級(jí)兩個(gè)晶體管的失配程度。【相關(guān)知識(shí)【相關(guān)

11、知識(shí) 】模塊模塊模電模電 工程四工程四 集成運(yùn)算放大電路集成運(yùn)算放大電路 義務(wù)一義務(wù)一 插裝與調(diào)試比例運(yùn)算放大電路插裝與調(diào)試比例運(yùn)算放大電路 7.最大共模輸入電壓最大共模輸入電壓Uicm Uicm是指運(yùn)放所能接受的最大共模輸入電壓。超越該值，共模抑制比是指運(yùn)放所能接受的最大共模輸入電壓。超越該值，共模抑制比KCMR將顯著下降。將顯著下降。 8. 最大差模輸入電壓最大差模輸入電壓Uidm Uidm是指運(yùn)放所能接受的最大差模輸入電壓。超越該值，會(huì)使輸入對(duì)管是指運(yùn)放所能接受的最大差模輸入電壓。超越該值，會(huì)使輸入對(duì)管的的PN結(jié)擊穿。結(jié)擊穿。 二、集成運(yùn)算放大電路的線性特性二、集成運(yùn)算放大電路的線性特性

12、 1. 集成運(yùn)放的理想特性集成運(yùn)放的理想特性 在實(shí)踐運(yùn)用中，常把集成運(yùn)算放大器理想特性以為：在實(shí)踐運(yùn)用中，常把集成運(yùn)算放大器理想特性以為：Aud、Rid、Ro0、KCMR以及失調(diào)和溫漂均趨于零，上限截止頻率以及失調(diào)和溫漂均趨于零，上限截止頻率fH。 2.集成運(yùn)放線性區(qū)電壓傳輸特性集成運(yùn)放線性區(qū)電壓傳輸特性 當(dāng)理想集成運(yùn)放引入負(fù)反響時(shí)，那么集成運(yùn)放任務(wù)在線性區(qū)。當(dāng)理想集成運(yùn)放引入負(fù)反響時(shí)，那么集成運(yùn)放任務(wù)在線性區(qū)。 1線性任務(wù)區(qū)特點(diǎn)線性任務(wù)區(qū)特點(diǎn) 兩輸入端電位相等，即兩輸入端電位相等，即uP=uN。 放大電路的電壓放大倍數(shù)為放大電路的電壓放大倍數(shù)為 【相關(guān)知識(shí)【相關(guān)知識(shí) 】oouopNpNuuA

13、uuu模塊模塊模電模電 工程四工程四 集成運(yùn)算放大電路集成運(yùn)算放大電路 義務(wù)一義務(wù)一 插裝與調(diào)試比例運(yùn)算放大電路插裝與調(diào)試比例運(yùn)算放大電路 在線性區(qū)，集成運(yùn)放的輸出電壓在線性區(qū)，集成運(yùn)放的輸出電壓uo為有限值，根據(jù)運(yùn)放的理想特性為有限值，根據(jù)運(yùn)放的理想特性Auo，有，有uP=uN，即集成運(yùn)放同相輸入端和反相輸入端電位相等，相當(dāng)，即集成運(yùn)放同相輸入端和反相輸入端電位相等，相當(dāng)于短路，此景象稱為虛偽短路，簡(jiǎn)稱于短路，此景象稱為虛偽短路，簡(jiǎn)稱“虛短，如圖虛短，如圖4-1-5所示所示 。 凈輸入電流等于零，即凈輸入電流等于零，即 在圖在圖4-1-6中，運(yùn)算放大電路的凈輸入電流為中，運(yùn)算放大電路的凈輸入

14、電流為 根據(jù)運(yùn)放的理想特性根據(jù)運(yùn)放的理想特性ri，有，即集成運(yùn)放兩個(gè)輸入端的凈輸入電流約，有，即集成運(yùn)放兩個(gè)輸入端的凈輸入電流約為零，好似電路斷開一樣，但又不是實(shí)踐斷路，此景象稱為虛偽斷路，簡(jiǎn)稱為零，好似電路斷開一樣，但又不是實(shí)踐斷路，此景象稱為虛偽斷路，簡(jiǎn)稱“虛斷，如圖虛斷，如圖4-1-6所示所示 。【相關(guān)知識(shí)【相關(guān)知識(shí) 】圖4-1-5 集成運(yùn)放的虛偽短路/pNiiuuIr模塊模塊模電模電 工程四工程四 集成運(yùn)算放大電路集成運(yùn)算放大電路 義務(wù)一義務(wù)一 插裝與調(diào)試比例運(yùn)算放大電路插裝與調(diào)試比例運(yùn)算放大電路 在線性區(qū)，集成運(yùn)放的輸出電壓在線性區(qū)，集成運(yùn)放的輸出電壓uo為有限值，根據(jù)運(yùn)放的理想特性

15、為有限值，根據(jù)運(yùn)放的理想特性Auo，有，有uP=uN，即集成運(yùn)放同相輸入端和反相輸入端電位相等，相當(dāng)，即集成運(yùn)放同相輸入端和反相輸入端電位相等，相當(dāng)于短路，此景象稱為虛偽短路，簡(jiǎn)稱于短路，此景象稱為虛偽短路，簡(jiǎn)稱“虛短，如圖虛短，如圖4-1-5所示所示 。 2輸出電壓與輸入電壓之間的關(guān)系曲線輸出電壓與輸入電壓之間的關(guān)系曲線 uo = f (ui)稱為運(yùn)放的電壓傳輸特性曲線，如圖稱為運(yùn)放的電壓傳輸特性曲線，如圖4-1-7所示。所示。 【相關(guān)知識(shí)【相關(guān)知識(shí) 】圖4-1-6 集成運(yùn)放的虛偽斷路圖4-1-7 線性任務(wù)區(qū)的電壓傳輸特性模塊模塊模電模電 工程四工程四 集成運(yùn)算放大電路集成運(yùn)算放大電路 義務(wù)

16、一義務(wù)一 插裝與調(diào)試比例運(yùn)算放大電路插裝與調(diào)試比例運(yùn)算放大電路 三、集成運(yùn)算放大電路的線性運(yùn)用三、集成運(yùn)算放大電路的線性運(yùn)用 集成運(yùn)放與外部電阻、電容、半導(dǎo)體器件等構(gòu)成閉環(huán)電路后，能對(duì)各種模集成運(yùn)放與外部電阻、電容、半導(dǎo)體器件等構(gòu)成閉環(huán)電路后，能對(duì)各種模擬信號(hào)進(jìn)展運(yùn)算。擬信號(hào)進(jìn)展運(yùn)算。 1.比例運(yùn)算電路比例運(yùn)算電路 1反相比例運(yùn)算電路反相比例運(yùn)算電路 根據(jù)虛短根據(jù)虛短uP=uN且且P點(diǎn)接地，可得點(diǎn)接地，可得uP=uN=0，N點(diǎn)電位與地相等，點(diǎn)電位與地相等，所以所以N點(diǎn)稱為點(diǎn)稱為“虛地，如圖虛地，如圖4-1-9所示。所示。 【相關(guān)知識(shí)【相關(guān)知識(shí) 】圖4-1-8 反相比例運(yùn)算放大電路模塊模塊模電模

17、電 工程四工程四 集成運(yùn)算放大電路集成運(yùn)算放大電路 義務(wù)一義務(wù)一 插裝與調(diào)試比例運(yùn)算放大電路插裝與調(diào)試比例運(yùn)算放大電路 三、集成運(yùn)算放大電路的線性運(yùn)用三、集成運(yùn)算放大電路的線性運(yùn)用 集成運(yùn)放與外部電阻、電容、半導(dǎo)體器件等構(gòu)成閉環(huán)電路后，能對(duì)各種模集成運(yùn)放與外部電阻、電容、半導(dǎo)體器件等構(gòu)成閉環(huán)電路后，能對(duì)各種模擬信號(hào)進(jìn)展運(yùn)算。擬信號(hào)進(jìn)展運(yùn)算。 1.比例運(yùn)算電路比例運(yùn)算電路 1反相比例運(yùn)算電路反相比例運(yùn)算電路 根據(jù)虛地可得輸出電壓與輸入電壓之間的關(guān)系為根據(jù)虛地可得輸出電壓與輸入電壓之間的關(guān)系為式中：式中：Rf /R1為比例系數(shù)為比例系數(shù) 由式可知，輸出電壓與輸入電壓成正比例且相位相反。由式可知，輸

18、出電壓與輸入電壓成正比例且相位相反。利用反相比例運(yùn)算放大電路完成反相器設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的反相器如圖利用反相比例運(yùn)算放大電路完成反相器設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的反相器如圖4-4-10所示。所示。反相器比例系數(shù)為反相器比例系數(shù)為1，即，即R1=Rf構(gòu)成反相器。構(gòu)成反相器。 【相關(guān)知識(shí)【相關(guān)知識(shí) 】圖4-1-9 “虛地表示圖1foiRuuR模塊模塊模電模電 工程四工程四 集成運(yùn)算放大電路集成運(yùn)算放大電路 義務(wù)一義務(wù)一 插裝與調(diào)試比例運(yùn)算放大電路插裝與調(diào)試比例運(yùn)算放大電路 三、集成運(yùn)算放大電路的線性運(yùn)用三、集成運(yùn)算放大電路的線性運(yùn)用 集成運(yùn)放與外部電阻、電容、半導(dǎo)體器件等構(gòu)成閉環(huán)電路后，能對(duì)各種模集成運(yùn)放與外部電阻、電容

19、、半導(dǎo)體器件等構(gòu)成閉環(huán)電路后，能對(duì)各種模擬信號(hào)進(jìn)展運(yùn)算。擬信號(hào)進(jìn)展運(yùn)算。 1.比例運(yùn)算電路比例運(yùn)算電路 1反相比例運(yùn)算電路反相比例運(yùn)算電路 2同相比例運(yùn)算電路同相比例運(yùn)算電路 【相關(guān)知識(shí)【相關(guān)知識(shí) 】圖4-1-10 反相器圖4-1-11 同相比例運(yùn)算放大電路模塊模塊模電模電 工程四工程四 集成運(yùn)算放大電路集成運(yùn)算放大電路 義務(wù)一義務(wù)一 插裝與調(diào)試比例運(yùn)算放大電路插裝與調(diào)試比例運(yùn)算放大電路 輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系為：輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系為： 根據(jù)上式可知，輸出電壓與輸入電壓成正比例且相位一樣。根據(jù)上式可知，輸出電壓與輸入電壓成正比例且相位一樣。 利用同相比例運(yùn)算放大電路完成電壓跟隨器設(shè)計(jì)，

20、設(shè)計(jì)的電壓跟隨器如圖利用同相比例運(yùn)算放大電路完成電壓跟隨器設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的電壓跟隨器如圖4-1-12、4-1-13所示。所示。 電壓跟隨器可由比例系數(shù)為電壓跟隨器可由比例系數(shù)為1+Rf /R1的同相比例運(yùn)算放大電路構(gòu)的同相比例運(yùn)算放大電路構(gòu)成，一種情況是成，一種情況是Rf短路、短路、R1開路，這樣開路，這樣1+Rf /R1=1；另一種情況是；另一種情況是R1開路，這樣開路，這樣1+Rf /R11。 由式可知，輸出電壓與輸入電壓成正比例且相位相反。由式可知，輸出電壓與輸入電壓成正比例且相位相反。 【相關(guān)知識(shí)【相關(guān)知識(shí) 】圖4-1-12 Rf短路、R1開路時(shí)的電壓跟隨器1(1)foiRuuR模塊模塊模

21、電模電 工程四工程四 集成運(yùn)算放大電路集成運(yùn)算放大電路 義務(wù)一義務(wù)一 插裝與調(diào)試比例運(yùn)算放大電路插裝與調(diào)試比例運(yùn)算放大電路 2.加減運(yùn)算電路加減運(yùn)算電路 1加法運(yùn)算電路加法運(yùn)算電路 根據(jù)理想特性及集成運(yùn)放的反相輸入端為虛地，得根據(jù)理想特性及集成運(yùn)放的反相輸入端為虛地，得 【相關(guān)知識(shí)【相關(guān)知識(shí) 】圖4-1-13 R1開路時(shí)的電壓跟隨器圖4-1-14 加法運(yùn)算電路1212()iiofuuuRRR 模塊模塊模電模電 工程四工程四 集成運(yùn)算放大電路集成運(yùn)算放大電路 義務(wù)一義務(wù)一 插裝與調(diào)試比例運(yùn)算放大電路插裝與調(diào)試比例運(yùn)算放大電路 假設(shè)取假設(shè)取R1=R2=Rf，那么，那么 2減法運(yùn)算電路減法運(yùn)算電路

22、當(dāng)外電路電阻滿足當(dāng)外電路電阻滿足R3=Rf，R1=R2時(shí)，電路輸出電壓與輸入電壓之間時(shí)，電路輸出電壓與輸入電壓之間的關(guān)系為的關(guān)系為 【相關(guān)知識(shí)【相關(guān)知識(shí) 】圖4-1-15 減法運(yùn)算電路12()oiiuuu 211()foiiRuuuR模塊模塊模電模電 工程四工程四 集成運(yùn)算放大電路集成運(yùn)算放大電路 義務(wù)一義務(wù)一 插裝與調(diào)試比例運(yùn)算放大電路插裝與調(diào)試比例運(yùn)算放大電路 2微分運(yùn)算電路微分運(yùn)算電路電路輸出電壓與輸入電壓之間的關(guān)系為電路輸出電壓與輸入電壓之間的關(guān)系為 四、比例運(yùn)算放大電路四、比例運(yùn)算放大電路 1. 集成運(yùn)放集成運(yùn)放LM324簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介 LM324是由四個(gè)獨(dú)立的通用型運(yùn)算放大電路集成在一個(gè)

23、芯片上所組成的是由四個(gè)獨(dú)立的通用型運(yùn)算放大電路集成在一個(gè)芯片上所組成的集成電路，它既可以單電源集成電路，它既可以單電源330V供電，也可雙電源供電，也可雙電源1.5V15V供電，其靜態(tài)功耗小。供電，其靜態(tài)功耗小。 【相關(guān)知識(shí)【相關(guān)知識(shí) 】(a) 微分電路 (b) 輸出波形圖4-1-17 微分電路及輸出波形1oiuu dtRC 模塊模塊模電模電 工程四工程四 集成運(yùn)算放大電路集成運(yùn)算放大電路 義務(wù)一義務(wù)一 插裝與調(diào)試比例運(yùn)算放大電路插裝與調(diào)試比例運(yùn)算放大電路 LM324是雙列直插式封裝，是雙列直插式封裝，14個(gè)引腳，其引腳功能如圖個(gè)引腳，其引腳功能如圖4-1-18所示。所示。 2.電路分析電路分

24、析 比例運(yùn)算放大電路電原理圖如圖比例運(yùn)算放大電路電原理圖如圖4-1-19所示。所示。 【相關(guān)知識(shí)【相關(guān)知識(shí) 】圖4-1-18 LM324引腳圖圖4-1-19 比例運(yùn)算放大電路電原理圖模塊模塊模電模電 工程四工程四 集成運(yùn)算放大電路集成運(yùn)算放大電路 義務(wù)一義務(wù)一 插裝與調(diào)試比例運(yùn)算放大電路插裝與調(diào)試比例運(yùn)算放大電路 1輸入級(jí)輸入級(jí)IC1 IC1為電壓跟隨器，具有輸入電阻大，輸出電阻小的特點(diǎn)。為電壓跟隨器，具有輸入電阻大，輸出電阻小的特點(diǎn)。 2反相比例放大級(jí)反相比例放大級(jí)IC2 IC2起電壓放大作用，電壓放大倍數(shù)為起電壓放大作用，電壓放大倍數(shù)為10倍。倍。 3同相比例放大級(jí)同相比例放大級(jí)IC3 I

25、C3起電壓放大作用，電壓放大倍數(shù)為起電壓放大作用，電壓放大倍數(shù)為6.1倍。倍。 4輸出級(jí)輸出級(jí)IC4 IC4為反相器，具有輸出電阻小，輸入與輸出信號(hào)反相的特點(diǎn)。為反相器，具有輸出電阻小，輸入與輸出信號(hào)反相的特點(diǎn)。該電路采用正、負(fù)該電路采用正、負(fù)6V電源供電。電源供電。 【相關(guān)知識(shí)】【相關(guān)知識(shí)】模塊模塊模電模電 工程四工程四 集成運(yùn)算放大電路集成運(yùn)算放大電路 義務(wù)一義務(wù)一 插裝與調(diào)試比例運(yùn)算放大電路插裝與調(diào)試比例運(yùn)算放大電路 一、實(shí)驗(yàn)環(huán)境一、實(shí)驗(yàn)環(huán)境 1.計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī) 2.Multisim 10電子仿真軟件電子仿真軟件 二、操作步驟二、操作步驟 1.雙擊計(jì)算機(jī)桌面雙擊計(jì)算機(jī)桌面“Multisim

26、圖標(biāo)，啟動(dòng)圖標(biāo)，啟動(dòng)EWB軟件。軟件。 2.按圖按圖4-1-19所示電路創(chuàng)建仿真電路，并給元器件標(biāo)識(shí)、賦值。所示電路創(chuàng)建仿真電路，并給元器件標(biāo)識(shí)、賦值。 3.銜接相關(guān)的儀器儀表如函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、示波器、丈量探針等。銜接相關(guān)的儀器儀表如函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、示波器、丈量探針等。 4.將函數(shù)信號(hào)發(fā)生器將函數(shù)信號(hào)發(fā)生器“頻率設(shè)置為頻率設(shè)置為“1KHZ，輸出信號(hào)幅度設(shè)置為，輸出信號(hào)幅度設(shè)置為50mV。 【仿真實(shí)驗(yàn)】【仿真實(shí)驗(yàn)】IC1ALM324N321141IC2BLM324N561147IC3CLM324N1091148IC4DLM324N121311414R1510R21kR31kR410kR51kR6

27、750R75.1kR81kR9510R101kVCC6VVEE-6VXFG1XSC1ABExt Trig+_+_圖4-1-20 比例運(yùn)算放大器仿真電路模塊模塊模電模電 工程四工程四 集成運(yùn)算放大電路集成運(yùn)算放大電路 義務(wù)一義務(wù)一 插裝與調(diào)試比例運(yùn)算放大電路插裝與調(diào)試比例運(yùn)算放大電路 5.檢查接線無誤后，點(diǎn)擊檢查接線無誤后，點(diǎn)擊“電源開關(guān)或電源開關(guān)或“運(yùn)轉(zhuǎn)按鈕接通運(yùn)轉(zhuǎn)按鈕接通6V電源。電源。 6.雙擊示波器，翻開示波器面板，設(shè)置適宜的顯示參數(shù)，以便于察看波形雙擊示波器，翻開示波器面板，設(shè)置適宜的顯示參數(shù)，以便于察看波形和讀取數(shù)據(jù)。和讀取數(shù)據(jù)。 7.讀取輸入、輸出電壓波形的讀取輸入、輸出電壓波形的

28、“峰峰-峰值峰值UiP-P和和UoP-P，計(jì)，計(jì)算每級(jí)的電壓放大倍數(shù)，將結(jié)果填入表算每級(jí)的電壓放大倍數(shù)，將結(jié)果填入表4-1-1中。中。 8.分別察看分別察看IC1、IC2、IC3、IC4的輸出波形，察看輸入、輸出的相位的輸出波形，察看輸入、輸出的相位變化，將結(jié)果填入表變化，將結(jié)果填入表4-1-1中。中。 【仿真實(shí)驗(yàn)】【仿真實(shí)驗(yàn)】圖4-1-21 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器設(shè)置模塊模塊模電模電 工程四工程四 集成運(yùn)算放大電路集成運(yùn)算放大電路 義務(wù)一義務(wù)一 插裝與調(diào)試比例運(yùn)算放大電路插裝與調(diào)試比例運(yùn)算放大電路 表表4-1-1 測(cè)試記錄測(cè)試記錄 【仿真實(shí)驗(yàn)】【仿真實(shí)驗(yàn)】圖4-1-22 示波器設(shè)置測(cè)量電路測(cè)量電路輸

29、入電壓輸入電壓輸出電壓輸出電壓電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)相位差相位差輸入級(jí)IC1反相比例放大級(jí)IC2同相比例放大級(jí)IC3輸出級(jí)IC4模塊模塊模電模電 工程四工程四 集成運(yùn)算放大電路集成運(yùn)算放大電路 義務(wù)一義務(wù)一 插裝與調(diào)試比例運(yùn)算放大電路插裝與調(diào)試比例運(yùn)算放大電路 一、插裝電路一、插裝電路 1.實(shí)訓(xùn)器材實(shí)訓(xùn)器材 1常用電子組裝工具。常用電子組裝工具。 2MF47型萬用表或型萬用表或DT890型數(shù)字萬用表。型數(shù)字萬用表。 3DZX-2型電子學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)安裝。型電子學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)安裝。 4YB4328型雙蹤示波器。型雙蹤示波器。 5配套電子元器件見表配套電子元器件見表4-1-2。 表表4-1-2 配套明細(xì)表配套明細(xì)表 【插裝調(diào)試】【插裝調(diào)試】序號(hào)序號(hào)代號(hào)代號(hào)名稱型號(hào)名稱型號(hào)規(guī)格規(guī)格數(shù)量數(shù)量1R1金屬膜電阻器51012R2金屬膜電阻器1K13R3金屬膜電阻器1K14R4金屬膜電阻器10K1模塊模塊模電模電 工程四工程四 集成運(yùn)算放大電路集成運(yùn)算放大電路 義務(wù)一義務(wù)一 插裝與調(diào)試比例運(yùn)算放大電路插裝與調(diào)試比例運(yùn)算放大電路 【插裝調(diào)試】【插裝調(diào)試】序號(hào)序號(hào)代號(hào)代號(hào)名稱型號(hào)名稱型號(hào)規(guī)格規(guī)格數(shù)量數(shù)量