实验三 集成运放的运算应用研究

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1、实验三集成运放的运算应用研究一、实验目的1.加深对集成运放基本特性的理解；2.掌握集成运放的正确使用方法；3.学习集成运放在基本运算电路中的应用方法；4.掌握用正弦测试方法对运放应用电路进行性能测试的方法。二、实验原理集成运放是人们对“理想放大器”的一种实现。一般在分析集成运放的实用性能时，为了方便，通常认为运放是理想的，即具有如下特性：1.开环电压增益无穷大，；2.差模和共模输入电阻均为无限大，，；3.输出电阻为零，；4.开环带宽无限大，放大器本身不引入额外相移，信号传递无延时；5.共模抑制比无

2、限大，;6.放大器无失调误差，，。共模电压增益无限大的含义是要求差模信号要无限小，也就是认为理想运放两个输入端（同相端和反相端）之间的电位差为零。差模输入电阻，则表明在有限的输入信号时输入电流等于零，即两个差分输入端的电流为零。这就是运放的两条重要规律即：I入＝0，V＋＝V－因为总是有限的，故必然有，但要注意，这一重要规律只有在线性应用时才是正确的。而在实际应用时，因为很高，只有在加负反馈条件下才能使运放工作在线性放大区。由于集成运放有两个输入端，因此按输入接入方式不同，可以有三种基本放大组态。它

3、们是构成集成运放系统的基本单元。1.反相放大器反相放大器组态电路如图1所示。6图1反相放大器此组态电路中：输出输入关系：增益：输入电阻：输出电阻：2.同相放大器同相放大器组态电路如图2所示：图2同相放大器6此组态电路中：，输出输入关系：增益：输入电阻：输出电阻：2.差分放大器差分放大器组态电路如图3所示：图3差分放大器此组态电路中：，输出输入关系：增益：输入电阻：6输出电阻：由上面三种运放组态看出，理想运放的闭环特性完全由外接元件决定。实际运放的主要参数比较接近理想运放，但总不能达到理想特性，所以

4、，用实际运放来构成电路时，则要考虑到非理想特性对电路性能的影响，通过实践加深对实际运放各种性能的认识，真正掌握集成运放的使用方法。三、实验内容(一)反相比例放大器特性研究1.直流反相比例运算按图1连接电路，取，，完成表1测试计算，并分析结果。表1－0.56121020＋0.23151050－1111110100122.交流反相比例运算实现：，观测记录输入、输出波形，分析结果。Out4.4v(二)反相加法器特性研究按照图4连接电路,图4反相加法器6取,,.完成表2测试及计算,分析结果。表2和波形0.

5、5-0.20.75mV0.5-0.24v-1.6v用示波器Y轴DC和AC输入方式分别观察波形,并比较有何异同。(三)交流同相比例放大器特性研究1.按图2连接电路2.取,,,伏,完成表3测试,记录波形,分析结果。表33.完成运算取,,计算的值,实测结果并分析.一、实验设备1.集成运放一只2.直流稳压电源一台3.信号发生器一台4.数字三用表一只61.双踪示波器一台2.实验面包板一块3.连接电阻/导线若干四、实验报告要求实验报告可以是电子档,纸质档或手写档,但每人必须独立完成,即每人一份实验报告。6