實驗15 集成運算放大器的線性和非線性應(yīng)用

1、集成運算放大器及其應(yīng)用集成運算放大器及其應(yīng)用一、實驗?zāi)康囊弧嶒災(zāi)康? 1、 熟悉集成運算放大器。熟悉集成運算放大器。2 2、 應(yīng)用集成運算放大器組成基本運算電路。應(yīng)用集成運算放大器組成基本運算電路。3 3、 熟悉電壓比較器的功能、電路結(jié)構(gòu)及其特點。熟悉電壓比較器的功能、電路結(jié)構(gòu)及其特點。4 4、 學(xué)會電壓比較器的測試方法。學(xué)會電壓比較器的測試方法。二、實驗原理二、實驗原理 運放是一種具有高電壓增益的直接耦合放大器件。本次運放是一種具有高電壓增益的直接耦合放大器件。本次實驗采用通用型運算放大器實驗采用通用型運算放大器uA741uA741。 運放在線性運用時，均構(gòu)成深度負(fù)反饋，其輸入、輸出運放在

2、線性運用時，均構(gòu)成深度負(fù)反饋，其輸入、輸出關(guān)系取決于運放的外部電路，外接不同的反饋網(wǎng)絡(luò)，可以構(gòu)關(guān)系取決于運放的外部電路，外接不同的反饋網(wǎng)絡(luò)，可以構(gòu)成功能不同的運算電路。成功能不同的運算電路。 主要包括比例、電壓跟隨、加法、差分、積分電路等。主要包括比例、電壓跟隨、加法、差分、積分電路等。三、實驗內(nèi)容三、實驗內(nèi)容1 1、反相比例運算電路、反相比例運算電路 u u0 0=(-R=(-Rf f/R/R1 1)u)ui i，R=RR=Rf f/R/R1 1完成表完成表14-1(取取uiui1的一組數(shù)據(jù)的一組數(shù)據(jù))設(shè)計運算電路：設(shè)計運算電路：u u0 0=-10u=-10ui iR2 2、反相加法運算電

3、路、反相加法運算電路 u u0 0=-(u=-(ui1i1R Rf f/R/R1 1+u+ui2i2R Rf f/R/R2 2), ), R=RR=Rf f/R/R1 1/R/R2 2-15V+15VR2+_23467（a）反相加法運算電路uoui2-15V+15V+_23467（b）差分運算電路uoui2-15V+15V+_23467（c）積分運算電路uouiRLR1 10kui1R2 10kRf 100kR3 6.2kui1R1 10kR2 10kR3 100kRf 100kR3 100kR1 100kRf 1MC 10FS1S2-15V+15VR2+_23467（a）反相加法運算電路uo

4、ui2-15V+15V+_23467（b）差分運算電路uoui2-15V+15V+_23467（c）積分運算電路uouiRLR1 10kui1R2 10kRf 100kR3 6.2kui1R1 10kR2 10kR3 100kRf 100kR3 100kR1 100kRf 1MC 10FS1S2R設(shè)計運算電路：設(shè)計運算電路：u u0 0=-(2u=-(2ui1i1+5u+5ui2i2) )完成自擬表格完成自擬表格3 3、減法運算電路、減法運算電路 u u0 0= (R= (Rf f/R/R1 1)(u)(ui2i2u ui1i1) )設(shè)計運算電路：設(shè)計運算電路：u u0 0= 10(u= 10

5、(ui2i2-u-ui1i1) )-15V+15VR2+_23467（a）反相加法運算電路uoui2-15V+15V+_23467（b）差分運算電路uoui2-15V+15V+_23467（c）積分運算電路uouiRLR1 10kui1R2 10kRf 100kR3 6.2kui1R1 10kR2 10kR3 100kRf 100kR3 100kR1 100kRf 1MC 10FS1S2-15V+15VR2+_23467（a）反相加法運算電路uoui2-15V+15V+_23467（b）差分運算電路uoui2-15V+15V+_23467（c）積分運算電路uouiRLR1 10kui1R2 1

6、0kRf 100kR3 6.2kui1R1 10kR2 10kR3 100kRf 100kR3 100kR1 100kRf 1MC 10FS1S2R Rf f完成自擬表格完成自擬表格(取取ui1 、ui1的數(shù)據(jù)按下表取的數(shù)據(jù)按下表取)4 4、過零電壓比較器、過零電壓比較器 u ui i0,u0,u0,u0 0=-(u=-(uz z+u+uD D) )完成相應(yīng)的實驗要求完成相應(yīng)的實驗要求P66中輸入交流的情況中輸入交流的情況+_236（a）電 路圖+uiR1 10kuo0+(UZ +UD)DZ+uoui（b）傳輸特性R2 5.1k(UZ +UD)+_236（a）電 路圖+uiR1 10kuo0+

7、(UZ +UD)DZ+uoui（b）傳輸特性R2 5.1k(UZ +UD)四、元器件及儀器使用注意事項四、元器件及儀器使用注意事項 集成運放集成運放A741的管腳功能及連線：的管腳功能及連線：2腳：腳：反相輸入反相輸入 ， 3腳：腳：同相輸入同相輸入 4腳：腳：-15V ， 7腳：腳：+15V嚴(yán)禁接反！嚴(yán)禁接反！ 6腳：腳：輸出端，輸出端，1、5、8腳腳懸空懸空連接：連接：先用連線引出至接線孔，再插電阻。先用連線引出至接線孔，再插電阻。運放的工作電源：運放的工作電源：15V和和15V電源的獲得。電源的獲得。15V直流電源直流電源接接A4板地板地電源電源開關(guān)開關(guān)5V可調(diào)的直流信號源（藍(lán)色按鍵彈起

8、狀態(tài)）可調(diào)的直流信號源（藍(lán)色按鍵彈起狀態(tài)）直流信號直流信號分別從實驗箱左上部的兩個可調(diào)的直流信號源分別從實驗箱左上部的兩個可調(diào)的直流信號源獲得。注意調(diào)節(jié)信號大小時要接上運放并反復(fù)調(diào)節(jié)至兩獲得。注意調(diào)節(jié)信號大小時要接上運放并反復(fù)調(diào)節(jié)至兩個信號均為要求的值，再測輸出信號。個信號均為要求的值，再測輸出信號。輸入信號的獲得：輸入信號的獲得：電壓檔、電流檔、歐姆檔的使用方法電壓檔、電流檔、歐姆檔的使用方法操作的原則：先選檔，再選量程。操作的原則：先選檔，再選量程。表筆的使用原則：測量電壓（交、直流）時，黑筆表筆的使用原則：測量電壓（交、直流）時，黑筆 總是接負(fù)極、地或低電位端?？偸墙迂?fù)極、地或低電位端。

9、功能鍵功能鍵量程鍵量程鍵萬用表的使用：萬用表的使用：輸入信號的獲得：輸入信號的獲得：交流交流信號信號從從函數(shù)信號發(fā)生器函數(shù)信號發(fā)生器獲得，注意函數(shù)信號發(fā)生器獲得，注意函數(shù)信號發(fā)生器輸出的是輸出的是峰峰值峰峰值，為，為有效值有效值的的2.8282.828倍，為倍，為幅值幅值的的2 2倍。倍。電源電源頻率調(diào)節(jié)旋鈕頻率調(diào)節(jié)旋鈕幅度調(diào)節(jié)旋鈕幅度調(diào)節(jié)旋鈕信號輸出信號輸出頻率顯示值頻率顯示值峰峰顯示值峰峰顯示值波形波形穩(wěn)壓管的陰極和陽極要區(qū)分，帶色環(huán)的一端為陰極；穩(wěn)壓管的陰極和陽極要區(qū)分，帶色環(huán)的一端為陰極；+_236（a）電 路圖+uiR1 10kuo0+(UZ +UD)DZ+uoui（b）傳輸特性R2

10、 5.1k(UZ +UD)+_236（a）電 路圖+uiR1 10kuo0+(UZ +UD)DZ+uoui（b）傳輸特性R2 5.1k(UZ +UD)示波器的使用：示波器的使用：1）用雙蹤）用雙蹤同時同時觀察輸入、輸出波形。觀察輸入、輸出波形。2）輸入、輸出端可先插連線，再用示波器的夾子夾）輸入、輸出端可先插連線，再用示波器的夾子夾連線觀察。連線觀察。 但注意但注意兩個夾子不要碰在一起兩個夾子不要碰在一起，否則會，否則會短路！短路！通道的選擇、面板旋鈕的使用通道的選擇、面板旋鈕的使用通道通道2Y軸增幅軸增幅Y軸增幅軸增幅垂垂直直位位移移耦合方式耦合方式通道通道1掃描頻率掃描頻率 頻率微調(diào)頻率微調(diào) 水平位移水平位移聚焦聚焦明暗度明暗度 電源電源通通道道選選擇擇其他應(yīng)該注意的事項：其他應(yīng)該注意的事項