模电实验1 功放电路

《模电实验1 功放电路》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、实验一集成运放应用电路及测试1.1实验目的（1）了解集成运放的外部特性和使用方法；（2）掌握基本应用电路的组成、输入与输出关系及测试方法。1.2实验仪器及器件（1）双踪示波器；（2）直流稳压电源；（3）函数信号发生器；（4）数字电路实验箱或实验电路板；（5）数字万用表；（6）uA741集成电路芯片2片、电阻51欧2个、2k2个、1k2个、22k4个、100k2个、110k2个、10k电位器2个。1.3预习要求（1）熟悉集成电路芯片uA741的引脚图及功能；（2）掌握集成运放的工作特点；（3）掌握基本运算电路及单门限比较器的形式及工作原理。1.4实验原理1.4.

2、1集成运放简介集成电路运算放大器（简称集成运放或运放）是一个集成的高增益直接耦合放大器，通过外接反馈网络可构成各种运算放大电路和其它应用电路。集成运放uA741的电路符号及引脚图如图1.1所示。NC+VccVO调零87651234调零V-V+-Vcc图1.1uA741电路符号及引脚图任何一个集成运放都有两个输入端，一个输出端以及正、负电源端，有的品种还有补偿端和调零端等。（a）电源端：通常由正、负双电源供电，典型电源电压为±15V、±12V等。如：uA741的7脚和4脚。（b）输出端：只有一个输出端，如：uA741的6脚。在输出端和地（即正、负电源公共端）之间

3、获得输出电压。最大输出电压受运放所接电源的电压大小限制，一般比电源电压低1～2V；在允许输出电流条件下，负载变化时输出电压几乎不变。这表明集成运放的输出电阻很小，带负载能力较强。1（c）输入端：分别为同相输入端和反相输入端。如：uA741的3脚和2脚。输入端有两个参数需要注意：最大差模输入电压Vidmax和最大共模输入电压Vicmax。两输入端电位差称为“差模输入电压”Vid：Vid=V+−V−。两输入端电位的平均值，称为“共模输入电压”Vic：V+VV=+−ic2任何一个集成运放，允许承受的Vidmax和Vicmax都有一定限制。两输入端的输入电流i+和i-

4、很小，通常小于1µA，所以集成运放的输入电阻很大。1.4.2理想集成运放的特点在各种应用电路中，集成运放可能工作在线性区或非线性区：一般情况下，当集成运放外接负反馈时，工作在线性区，如本实验中的基本运算电路；当集成运放处于开环或外接正反馈时，工作在非线性区，如本实验中的电压比较器。在分析各种应用电路时，往往认为集成运放是理想的，即具有以下的理想参数：输入电阻为无穷大、输出电阻为0、共模抑制比为无穷大及开环电压放大倍数为无穷大。理想集成运放工作在线性区时的特点为：V=V；+−i=0、i=0+−分别称为“虚短”和“虚断”。它们是分析理想集成运放线性应用电路的两个基

5、本出发点。当理想运放工作在非线性区时，“虚短”不再成立，但“虚断”仍然成立。此时当V>V时，V=+V;+−oomV

6、fR1在上述电路中，外接电阻最好在1k～100k范围内选择，电压放大倍数限定在100内，以保证电压放大倍数的稳定性。2图1.2反相比例运算电路1.4.5同相比例运算电路电路如图1.3所示，取R2＝R1//RF。利用“虚短”和“虚断”的特点可求得其闭环电压放大倍数为：RFA=+1vfR1上述电路中，集成运放的同相输入端和反相输入端电压值均为输入电压值，故同相比例运算电路的共模输入电压即为输入电压。因此要求输入电压的大小不能超过集成运放的最大共模输入电压范围。图1.3同相比例运算电路31.4.6反相加法运算电路电路如图1.4所示，利用“虚短”和“虚断”的特点可求得

7、其闭环电压放大倍数为：VVi1i2V=−R(+)OFRR12图1.4反相加法运算电路1.4.7同相加法运算电路电路如图1.5所示，取R//RF＝R1//R2//R3。利用叠加定理及“虚短”和“虚断”的特点可求得其闭环VVi1i2电压放大倍数为：V=R(+)OFRR12图1.5同相加法运算电路41.4.8减法运算电路电路如图1.6所示，取R1＝R2=R，R3＝RF，利用前面电路的结论可求得其输出端电压为：RFV=(V−V)Oi2i1R此电路的外围元件在选择时有一定的要求，为了减少误差，所用元件必须对称。除了要求电阻值严格匹配外，对运放要求有较高的共模抑制比，否则

8、将会产生较大的运算误差。图1.6减法运