第2章模拟电路制作实训
2.1 运算放大器基本运算电路
2.1.1 实训目的与器材
实训目的：制作一个基于MCP6021运算放大器的基本运算电路实验模板[16]。

实训器材：常用电子装配工具，万用表，示波器。

基本运算电路实验模板元器件清单如表2.1.1所列。

表2.1.1 基本运算电路实验模板元器件清单
2.1.2 MCP6021运算放大器的基本特性
MCP6021（MCP6022、MCP6023和MCP6024）是高性能的轨对轨输入/输出运算放大器，带宽为10 MHz，噪声为8.7（10 kHz），低失调电压为±500~
±250μV，总谐波失真为0.00053%，电源电压范围为2.5V ～5.5V ，采用PDIP 、SOIC 和TSSOP 封装，引脚端封装形式如图2.1.1所示。

图2.1.1 MCP6021引脚端封装形式
2.1.3 基本运算电路实验模板电路结构
基本运算电路实验模板电路如图2.1.2所示。

基本运算电路实验模板可以构成的一些运算放大器电路如图2.1.3所示。

图2.1.2 基本运算电路实验模板电路
（a ）反相放大器电路
（b ）同相放大器电路
（c ）电压跟随器电路
（d ）反相比较器电路
（e ）同相比较器电路
（f ）反相微分电路
（g ）同相微分电路
图2.1.3 基本运算电路实验电路结构
2.1.4 基本运算电路实验模板的制作步骤
1．印制电路板制作
按印制电路板设计要求，设计基本运算电路实验模板电路的印制电路板图，一个参考的基本运算电路实验模板电路PCB 图如图2.1.4所示。

印制电路板制作过程请参考“全国大学生电子设计竞赛技能训练”一书。

2．元件焊接
按图2.1.4（a ）所示，将元器件逐个焊接在印制电路板上，元件引脚要尽量的短。

元件焊接方法与要求请参考“全国大学生电子设计竞赛技能训练”一书有关章节。

注意：元器件布局图中所有元器件均未采用下标形式。

（a ）元器件布局图
（b ）顶层PCB 图
（c ）底层PCB 图
图2.1.4 基本运算电路实验模板电路PCB 图
2.1.5 实训思考与练习题：制作求和运算电路实验模板
试采用MCP6021制作一个求和运算电路实验模板，一个参考的设计电路和PCB 图[16]如图2.1.5所示。

实验的求和电路结构如图2.1.6所示。

求和运算电路实验模板元器件清单与表
2.1.1相同。

补充的实验求和电路元件清单如表2.1.2所列。

表2.1.2 实验求和电路元件清单
（b ）元器件布局图
（a ）电原理图
（c ）顶层PCB 图（d ）底层PCB 图
图2.1.5 求和运算电路实验模板电路和PCB 图
（a ）反相求和放大器电路
（b ）同相求和放大器电路
图2.1.6 实验的求和电路结构
2.1.6 实训思考与练习题：制作差分放大器电路实验模板
试采用MCP6021制作一个差分放大器电路实验模板，一个参考的设计电路和PCB 图[16]如图2.1.7所示。

差分放大器电路实验模板元器件清单如表2.1.3所列。

实验的差分放大器电路结构如图2.1.8所示，图中C S1 为0.1μF, RS1 , RS2 为 20.0 kΩ，R S3 为0.0 kΩ，R 1~R4、R L 为1.98
（a ）电原理图
（b ）元器件布局图
（d ）顶层PCB 图
（e ）底层PCB 图
图2.1.7 差分放大器电路实验模板电路和PCB 图
表2.1.1 符号 CP1 CR1, CR2, CU1,CU2,CS1 DP1 JP1, JP2 RR1, RR2,RS1, RS2 RS3 U1 U2 U1插座 R1~R4, RISO, RL CL 差分放大器实验模板元器件清单参数
1µF,10%,25V, X5R,0805，陶瓷电容器 0.1µF,10%,25V, X7R,0805，陶瓷电容器稳压
二极管，6.2V, 350mW ,SOT-23 插头20.0kΩ ,1/8W ,1% 0805,SMD,电阻
10.0kΩ ,1/8W ,1% 0805,SMD,电阻 MCP6021,SOT-23-5, 运算放大器 MCP6021 SOIC-8, 运算放大器 8-DIP,镀锡根据实验电路要求配置根据实验电路要求配置数量 1 4 1 2 4 1 1 1 1 6 1 （a）差分放大器电路结构（b）源配置电路结构图2.1.8 实验的差分放大器电路结构。