东南大学模电实验报告-实验一-运算放大器的基本应用.doc

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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：模拟电子电路实验第一次实验实验名称：运算放大器的基本应用院（系）：自动化学院专业：自动化姓名：某某学号：08015实验室:101实验组别：同组人员：无实验时间：2017年3月29日评定成绩：审阅教师：实验一运算放大器的基本应用一、实验目的：1、熟练掌握反相比例、同相比例、加法、减法、积分、微分等电路的设计方法；2、熟练掌握运算放大电路的故障检查和排除方法；3、了解运算放大器的主要直流参数（输入失调电压、输入偏置电流、输入失调电流、温度漂移、共模抑制比，开

2、环差模电压增益、差模输入电阻、输出电阻等）、交流参数（增益带宽积、转换速率等）和极限参数（最大差模输入电压、最大共模输入电压、最大输出电流、最大电源电压等）的基本概念；4、熟练掌握运算放大电路的增益、幅频特性传输曲线测量方法。二、预习思考：1、查阅741运放的数据手册，自拟表格记录相关的直流参数、交流参数和极限参数，解释参数含义。参数名称参数值参数意义及设计时应该如何考虑直流参数输入失调电压UIOTYP1mV;MAX6mV在输入电压为0时，存在一定的输出电压。输入偏置电流IIBTYP80nA;M

3、AX500nA第一级放大器输入晶体管的基极直流电流。这个电流保证放大器工作在线性范围，为放大器提供直流工作点输入失调电流IIOTYP20nA;MAX200nA输入端的不对称特性意味着两个偏置电流几乎总是不相等的失调电压温漂αUIO20μV/°C温度变化带来的失调电压变化的比例共模抑制比KCMRMIN70dB;TYP90dB输入端口短路线中点对地加电压和输入端口两点之间的电压的比开环差模电压增益AVDMIN20V/mV;TYP200V/mV输出端无反馈情况下，输出信号与输入差模信号的比值输出电压摆

4、幅UOMMIN±12V;TYP±14V正负输出电压的摆动幅度极限差模输入电阻RIDMIN0.3MΩ;TYP2MΩ输入差模信号同相端与反相端之间的近似电阻值输出电阻RO75Ω即运放输出电阻增益带宽积G.BW0.7-1.6MHZ有源器件或电路的增益与规定带宽的乘积交流参数转换速率SRTYP0.5V/μS该参数指输出电压的变化量与发生这个变化所需的时间之比极限参数最大差模输入电压UIOR±30V反向和同相输入端能承受的最大电压值。超过这个电压值运放的功能会受到影响。最大共模输入电压UICRTYP±13

5、VNIN±12V同相端与反相输入端承受的最大共模信号电压值。超过这个值运放的共模抑制比会显著下降，放大功能会受到影响。最大输出电流IOSTYP±30mA;MAX±40mA运放所能输出的电流峰值。最大电源电压USR±22V运放最大电源电压。1、设计一个反相比例放大器，要求：

6、AV

7、=10，Ri>10KΩ，RL=100KΩ，并用Multisim仿真；（1）仿真原理图（2）参数选择计算因为要求

8、Av

9、=10，即

10、V0/Vi

11、=

12、-RF/R1

13、=10,故取RF=10R1,输入电阻尽量大些，取：R1=15

14、kΩ，RF=150kΩ,RL=100kΩ（3）仿真结果当输入电压为427.083mV时，输出电压为4.263V，放大倍数为9.982，与理论值10接近。1、设计一个同相比例放大器，要求：

15、AV

16、=11，Ri>10KΩ，RL=100KΩ，并用Multisim仿真。（1）仿真原理图（2）参数选择计算因为要求

17、Av

18、=11，即

19、V0/Vi

20、=1+

21、-RF/R1

22、=11,故取RF=10R1,输入电阻尽量大些，取：R1=15kΩ，RF=150kΩ,RL=100kΩ；（3）仿真结果当输入电压为30.640m

23、V时，输出电压为341.094mV，放大倍数为11.132，与理论值11接近。三、实验内容：1、内容一：反相输入比例运算电路各项参数测量数据（1）下图图1.1中电源电压±15V，R1=10kΩ，RF=100kΩ，RL＝100kΩ，RP＝10k//100kΩ。按图连接电路，输入直流信号Ui分别为－2V、－0.5V、0.5V、2V，用万用表测量对应不同Ui时的Uo值，列表计算Au并和理论值相比较。其中Ui通过电阻分压电路产生。Ui/VUO/VAu测量值理论值-1.99514.04-7.038-10-

24、0.5044.997-9.875-100.505-4.967-9.836-101.992-12.67-6.354-10实验结果分析：由运放的基本性质可知，当输出电压Uo>Uom时，输出电压为Uom，由数据手册，VCC=±15V时，输出电压摆幅UOM≈±12V~±14V。故当

25、Ui

26、>1.5V时，

27、Uo

28、=12~14V;

29、Ui

30、<1.5V时，

31、Uo

32、=10

33、Ui

34、，实验结果与理论相符。观察数据发现，在输入电压的绝对值一定时，运放输出的正电压高于负电压，在输出电压接近电源电压时尤为明显，由于放大器及