集成运算放大电路的应用设计

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1、模拟电路单元及系统实验机械工业出版社出版实验目的加深对集成运算放大器的工作原理和基本特性的理解。熟悉集成运算放大器在模拟运算方面的应用。掌握集成运算电路的设计方法和调试技巧，学习电路故障的排除方法。设计任务11．设计题一用集成运算放大器设计一电路,实现vo=3vi1-2vi2（vi1、2vi2是交流信号）的运算功能。指标要求:Rif≥100kΩ。设计任务22．设计题二：用集成运算放大器设计一交流放大电路。在负载RL=2kΩ的条件下，满足以下指标要求：（1）Av=1000；（2）输入电阻Ri≥20KΩ；（3）工作频率50

2、Hz～10kHz。电路方案设计1、阅读LM324或741的技术资料，熟悉其基本应用电路；2、确定使用多少级放大电路及其放大类型，绘制原理框图。3、单元电路设计，参数计算和元件选择。先设计直流部分（包括偏置电路的设计），再设计交流部分（包括输入电阻和反馈支路的设计等）。实验指南分析条件与需求静态工作点测试整机动态功能测试确定电路形式与参数单级动态功能测试整机性能测试电路微调与电路确定设计题一提示（1）由于输入信号是交流信号，所以给运放集成电路的供电方式采用单、双电源供电均可。当采用单电源供电时，输入、输出端都必须加隔直电

3、容，并注意直流偏置电路的设计；当采用双电源供电时，同相输入端必须接阻值合适的电阻到地，以获得运放同相输入端和反相输入端静态平衡。单电源供电模式双电源供电模式设计题一提示（2）电路形式可采用单运放的差动输入减法电路或双运放的反相求和电路。（3）vi1和vi2是同频同相的两个输入信号，可由分压电路获得。例如：分压电路设计任务11．设计题一用集成运算放大器设计一电路,实现vo=3vi1-2vi2（vi1、2vi2是交流信号）的运算功能。指标要求:Rif≥100kΩ。Vi1Vi2理论Vopp实测Vopp741的内部管脚图管脚排

4、布1空载2反相输入端3同相输入端4-15V5空载6输出7+15V不要接反！8空载连接：先用连线引出至接线孔，再插电阻。输入信号ui的获得：交流信号从函数信号发生器获得，注意函数信号发生器输出的是峰峰值，为有效值的2.828倍，为幅值的2倍。直流信号分别从实验箱左下部的两个可调的直流信号源获得。注意调节信号大小时要接上运放并反复调节至两个信号均为要求的值，再测输出信号。uA741在没有元器件的位置插电阻接±15V直流电源IC座直流信号源电阻的测量测量电阻时,可用万用表的欧姆档进行测量将万用表的两指针接在电阻两端,直接读取

5、示数.若示数为00.00,并不断跳到,即电阻阻值超过量程,应选用更大量程测量设计题二提示（1）该题对放大倍数的要求较高，由于反相输入放大电路的放大倍数一般在0.1～100之间，同相输入放大电路在1～100之间，为了达到放大倍数的要求，该电路至少由两级放大电路组成。（2）在选择集成运算放大器时，第一级是小信号放大，考虑满足其频带宽度即可，第二级输入信号幅度较大，除考虑其频带宽度外，还要考虑其转换速率。用信号发生器产生1000HZ,的正弦信号函数发生器的使用用信号发生器产生2V的正弦信号正弦信号输出信号uiuo1uo2AU

6、=UO2/UI实验内容1.运放在静态情况下，测出LM324VO、V+、V-的直流电压。令Vi1=Vi2=0,即无交流输入V-VOV+V+V-Vo或3.反相加法运算电路反相加法运算电路设计要求uo=-(2ui1+5ui2)反馈电阻Rf为100千欧其输入输出关系为:uo=(ui1Rf/R1+ui2Rf/R2)ui——画出相应电路图,标注元件参数——输入ui测量uo完成－测量内容表-2100kΩ反相加法运算电路测量内容：ui1(V)0.5-1ui2(V)0.50.5u0(V)测量值u0(V)理论值表-2uo=-(2ui1+5

7、ui2)2.验证运算关系：(Vo=3Vi1-2Vi2）Vi1Vi2理论Vopp实测Vopp输入、输出波形2Vpp1Vpp1Vpp2Vpp两输入信号对调２、研究变化关系把减法电路变成比例放大电路，（把其中一个输入端接地）。输入端接地１．电源关系２．频率关系３．负载关系VccVoppfVoppRLVopp61K300910K1K1250K∞调节方法１．改变电源电压为6V（9V、12V），逐渐增大输入电压，使输出电压波形出现最大不失真。２．改变输入信号频率为1K(10K、50K)，逐渐增大输入电压，使输出电压波形为锯齿波，

8、然后减小输入电压，使输出电压波形为最大不失真正弦波．３．改变负载为300(1K、∞)，逐渐增大输入电压，使输出电压波形出现最大不失真．1.改变电源电压，增大输出电压后的波形3.改变负载增大输出电压后的波形最大不失真正弦波２.改变输入电压频率，增大输出电压后的波形减小输入电压