实验三： 通用集成运放基本参数测试

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1、东南大学电工电子实验中心实验报告课程名称：电子线路实践第三次实验实验名称：通用集成运放基本参数测试院（系）：信息科学与工程学院专业：信息工程姓名：学号：实验室:实验组别：同组人员：实验时间：评定成绩：审阅教师：一、实验目的理解通用运放主要参数的意义，学会其测试方法，为选择运放和设计运放应用电路打下基础二、实验原理集成运放是模拟集成电路中发展最快的，通用性最强的一类集成电路。理想集成运放有以下特性：l开环增益无限大l输入阻抗无限大l输出阻抗为零l带宽无限l失调及其温漂为零l共模抑制比为无穷大l转换速率为无穷大三、实验内容1、输入失调电压VioS理想运放当输入电压为零时

2、，其输出电压也为零，但实际运放当输入电压为零时，其输出端仍有一个偏离零的直流电压VioS，这是由于运放电路参数不对称引起的。测量依据：闭环增益Avf=R2R1输入失调电压：VioS=-VoS

3、Avf

4、电路图如下建议取R2=1MΩ，R2=100KΩ测量数据：VoS=39.87mvAvf=R2R1=10VioS=-VoS

5、Avf

6、=-3.9871、转换速率（压摆率）SR当运放在闭环情况下，其输入端加上大信号（通常为阶跃信号）时，其输出电压波形将呈现如图所示的一定的时延。主要原因是运放内部电路中的电容充放电需要一定的时间。运放转换速率定义为SR=∆V0∆tV/μs即SR表

7、示在闭环状态下，每1μs时间内输出电压变化的最大值。理想运放的SR=∞，通用运放如µA741，其SR=0.5V/μs设输入为正弦电压v0=-Vomsinωt，ω=2πf所以dv0dt=ωVomcosωt输出电压最大变化速率为dv0dt=ωVom=2πf*VomωVom≤SR据此可得，当不失真的最大输出电压为Vom时，最大频率fmax≤SR2πVom如µA741运放，其SR=0.5V/μs，当输出电压幅值Vom=10V时，其最大不失真频率为fmax≤0.52π*10=8kHz还可推知，频率为fmax时不失真的最大输出电压Vom≤SR2πfmax同样，对于µA741，为

8、使其fmax=10kHz，则其最大输出电压幅值Vom≤8V建议：R1=R2=100KΩVi取5V（峰-峰值）fi取10kHZ观测Vi的A通道灵敏度取5V/div，观测v0的B通道灵敏度取1V/div，时基取10µs/div；交流耦合。电路图如下：测试数据：SR=∆V0∆tV/μs=4.4*10=0.44V/μs波形：1、共模抑制比KCMR运放的共模抑制比是指其差模电压增益Avd与共模电压增益Avc之比，即KCMR（dB）=20lgAvdAvc差模增益Avd=R2R1=R4R3共模增益Avc=VocVic共模抑制比KCMRdB=20lgAvdAvc电路图如下：建议：输

9、入正弦电压Vi（f取60~100HZ）取2V（有效值）。测量数据：Voc=31.94共模增益Avc=VocVic=0.062差模增益Avd=R2R1=R4R3=1000共模抑制比KCMRdB=20lgAvdAvc=84.151、运放增益-带宽乘积GBP运放的增益是随信号的频率而变化的，即输入信号的频率增大，其增益将逐渐减少，然而，其增益与其带宽的乘积是常数。测量依据：AVf=R2R1BW为运放带宽（即输出电压下降到最大值的0.707倍时的频率值）增益-带宽积：GBP=AV*BW建议：二踪示波器的两个通道灵敏度均取0.1V/div。时基：0.5µs/div;直接耦合将

10、Vip-p调至0.7V（fi取100Hz），此时Vop-p肯定也是0.7V（因为是反相器）。然后逐渐增大Vi的频率fi，观测V0，直至Vop-p=0.5V，记下次频率值，即BW。亦即为GBP值。电路图如下：测量数据：AVf=R2R1=1BW=50kHzGBP=AV*BW=50k六、思考题（1）、测量失调电压时，观察电压表读数是否始终是一个定值？为什么？答：不是。失调电压的影响是多方面的，除了由运放参数的不对称引起以外，环境温度也会影响电流IB的大小，从而影响VoS的大小，所以VoS不是一个定值，它受到很多的影响。（２）、若Ｖｏｓ≠０，如何利用失调调零端将它调至零？

11、调零的原理是什么？一旦将它调零后，是否再也不会变化了？为什么？答：在失调调零端加上电压VioS。VioS=-VoS

12、Avf

13、。它利用VioS将电路参数引起的不对称电压抵消掉。当然，由于受到温度以及外界环境的影响，VoS肯定是再会变化的，因此，我们只能尽可能的减小VoS引起的误差，但不能彻底抵消这一误差。（３）、若将测量ＳＲ的电路改成电压跟随器接法，其输出波形将是怎么样的？答：没有波形输出，因为没有电阻限流，这样容易把电路烧掉。（４）、测ＳＲ时，若将µA741换作ＬＭ３１８（其ＳＲ＝７０Ｖ／µｓ），则输出波形响应将如何，为什么？答：ＬＭ３１８的ＳＲ＝７０Ｖ／µｓ比