实验四 集成运算放大器的线性应用
一、集成运放的性能特点及使用 二、实验任务 三、实验操作及相关注意事项
大连理工大学电工电子实验中心


请思考两个问题
1.在由集成运放组成的各种运算电路中,为什 么要进行调零？ 3.LM741型集成运放的正负电源引脚分别是几 脚？


一、集成运放的性能特点及使用
1.性能特点 ⑴集成运放具有高增益、高输入阻抗、低输出阻抗等特点,在形成 应用电路时，所实现的深负反馈使电路具有性能稳定及频带较宽等方 面的优越性，是分立元件电路所无法比拟的. ⑵利用集成运放可以构成加、减、乘、除、积分、微分等各种模 拟运算电路。

⑶利用“虚短”和“虚断”的概念分析、设计其线性电路十分方便。

设 计者无需考虑集成运放的诸多内部参数，只要利用电路的运算关系， 通过简便的分析计算,就可以确定电路元件的参数。

2.使用集成运放时需要注意的问题 ⑴调零 由于集成运放存在着失调量的影响，使得电路的输出误差较大， 严重时会使电路无法正常工作。

调零是为了消除失调误差，确保集 成运放直流闭环工作后，输入为零时输出也为零；集成运放用于交 流电路时，调零可以消除失调量对动态范围的影响。

⑵相位补偿 集成运放是由多级放大器组成，存在若干分布参数，若将其构成 深度负反馈，可能会在某些频率上附加相移达到180°，以至产生自 激振荡，使电路无法正常工作。

所以，必须在运放的规定引脚端引 进相位补偿网络，以抵消分布参数的影响。

但有些集成运放在其内 部电路中已经进行了相位补偿处理，使用时无需再外接补偿电路。

⑶辨清引脚，掌握调零方法
LM741型集成运放引脚分布如右上图所示；左上图是调零电位器连接 示意图。

所谓调零并不是对独立运放进行调零，而是对运放的应用电路 调零。

即将运放应用电路输入端接地（使输入为零），调节调零电位器, 使输出电压等于零。

调零时，将 输入端接地


二、实验任务
任务一：设计一个能完成UO=-(2Ui1+3Ui2)的运算电 路。

要求其输出失调电压UOO≤4.5mV。

采用LM741型集成 运放，输入失调电流IIO取150nA. 任务二：反相模拟积分器的设计及实验调试 积分电容为0.1微法的CBB电容；电阻R阻值为10k 上述设计任务由课前预习时完成； 实验中，完成各项任务的电路搭建和调试、测量任 务.


三、实验操作及相关注意事项
1.所谓调零是将 集成运放应用电路 直流通路的输入端 接地，使输入为零, 再通过调节调零电 位器，使输出电压 为零。

即实现直流 闭环调零。

2. 反相加法器电路输入信号分别是直流信号和交流信号, 其中直流信号需要利用±12V供电电源，通过简易直流信号源 电路转变而成。

而交流信号由信号发生器提供。

3.实验中，集成运放要跨中间槽插到面包板上， 并且用手按紧，以免接触不良。

要特别注意集成 运放电源引脚的位置,切记：LM741型集成运放的 4脚是负电源端，7脚是正电源端，如果接反将会 烧毁集成块。

7脚——正电源引脚
4脚——负电源引脚


4.搭接电路时应注意： ⑴先搭建直流信号源， 调整电位器旋钮，用数 字万用表测量ui1的电压 变化范围，以确保该信 号源能够正常工作。

另外，设置公共电源 线和公共地线是个正确 的选择. ui1


用转接方式避开元件交叉。