运算放大器的线性应用
实验目的
1.掌握检查运算放大器好坏的方法。
2.掌握运算放大器组成比例,求和运算,积分运算电路的工作原理以及运算功能。
3.掌握以上各种应用电路的组成及其测试方法。
实验仪器
1.双踪示波器X1
2.函数发生器X1
3.数字万用表X1
4.直流稳压电源X1
5.运算放大器X1;面包板X1;电阻若干;导线若干
实验原理
1.运算放大器是一种包含许多晶体管的集成电路,其作用是把输入电压放大一定倍数后在输送出去,其输出电压与输入电压的比值称为电压的放大倍数。
2.在集成运放应用的电路中,运放的工作范围有两种:工作在线性区(指输入电压U0与输出电压Ud成正比时的输入电压范围)或工作在非线性区。
3.集成运放工作在线性区有两个特点:
虚短:集成运放两个输入端之间的电压接近于零。
虚断:流入集成运放两个输入端的电流可视为零。
4. UM741的引脚图:
实验内容:
基本操作:
将电源1,电源2分别调为12V,将电源1的黑色夹子接在放大器的引脚4(正电源端),将电源2的黑色夹子接在放大器的引脚11(负电源端),接着电源1,2的红色夹子接在一起(接地端),使电源输出±12V。
(1).运算放大器的好坏检测
实验电路图:
实验步骤:
1.调节信号发生器,并将红色夹子接在放大器的引脚3(同相输入端),使其输入1kHz,
1V峰峰值的正弦波信号Ui,黑色夹子接地。
2.将引脚2用导线接在引脚14(输出端口4),并将示波器的红色夹子接在引脚14上,黑色夹子接地。
3.观察示波器上显示的输出电压U0;比较Ui与U0的大小。
实验结果:
(2)反相比例运算放大器
实验电路图:
实验步骤:
1.如图连接电路,在反相输入端接入直流电压Ui。
2.根据下表内容进行测量,并完成表格,绘制传输特性。
实验结果:
(3)积分电路
实验电路图:
操作步骤:
1.如上图所示连接电路,并输入峰峰值为2V,f=1kHz的正弦信号。
2.观察并记录示波器上Ui,U0的波形,绘制波形。
实验结果:
(4)积分电路
操作步骤:
1.如图连接电路,并输入峰峰值为2V ,f=1kHz的方波信号。
2.观察并记录示波器Ui,U0的波形,绘制波形。
实验结果:
(5)频率特性测定:
实验电路图:
操作步骤:
1.如图所示连接电路,输入端输入峰峰值为0.5V的正弦波。
2.改变输入信号的频率,测出相应的输出信号的幅值。
3.计算各电压的放大倍数
4.绘制幅频特性曲线
实验结果:
(6)开拓型实验
实验电路图:
操作步骤:
1.如上图连接电路。
2.输入测试信号Ui(峰峰值为2V,频率为1kHz),用示波器观察并记录输入输出波形。
3.根据波形,分析输入输出关系,验证电路的正确性。
实验结果:
实验总结:。