集成运算放大电路实验报告

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韶关学院 -电子技术基础实验与课程设计实验报告实验项目名称：运算放大器基本放大电路院系（学号）：物理与机电工程学院专业：姓名：学号：第 1 页共 15 页电子技术基础实验与课程设计 ------运算放大器基本放大电路实验目的 1.通过实验，进一步理解集成运算放大器线性应用电路的特点。 2.掌握集成运算放大器基本线性应用电路的设计方法。 3.了解限幅放大器的转移特性以及转移特性曲线的绘制方法。集成运算放大器放大电路概述集成电路是一种将“管”和“路”紧密结合的器件，它以半导体单晶硅为芯片，采用专门的制造工艺，把晶体管、场效应管、二极管、电阻和电容等元件及它们之间的连线所组成的完整电路制作在一起，使之具有特定的功能。集成放大电路最初多用于各种模拟信号的运算（如比例、求和、求差、积分、微分……）上，故被称为运算放大电路，简称集成运放。集成运放广泛用于模拟信号的处理和产生电路之中，因其高性价能地价位，在大多数情况下，已经取代了分立元件放大电路。 1.1反相比例放大电路第 2 页共 15 页 R2VVi输入输出关系: oR1Vo(1输入电阻: Ri=R1 输出电阻: Ro=0 1.1.1设计要求 R2R)VR2ViR1R11.1.2选择器件与多数计算通过查找资料选用TL082集成运放设计放大12倍。反相比例放大电路仿真电路图第 3 页共 15 页输入与输出电压 R2VVi所以输出放大倍数 =12 oR1 电压输入输出波形图第 4 页共 15 页 1.2同相比例放大电路 Vo(12)Vi输入输出关系: RRVo(1输入电阻: Ri=∞ 输出电阻: Ro=0 1.2.1设计要求 1R2R)Vi2VRR1R1 1.2.2选择器件与多数计算通过查找资料选用TL082集成运放设计放大12倍。第 5 页共 15 页同相比例放大电路仿真电路图输入与输出电压 Vo(12)Vi所以输出放大倍数： =12 R1 R电压输入输出波形图第 6 页共 15 页 1.3微分电路 C1 第 7 页共 15 页 UiC1R2dUiUodtRfRfUoUoRfC1dUidtRfC1UoMdU(i)maxdt 实用微分电路 RC1=RfC 电路的输出电压为uo为：uoR2C1dui dtUOM dui()maxdtCUiRC1R2RfUo式中，R2C1为微分电路的时间常数。若选用集成运放的最大输出电压为UOM,则R2C1的值必须满足： R2C1 1.3.1微分运算电路仿真电路图第 8 页共 15 页电压输出波形 1.4积分运算电路 dUoUi CfdtR1 CfUiR1R2UoUo1UiRfC1R1Cf1UoMUdti第 9 页共 15 页实用积分运算电路 RCfUiR1R2UoR>>10R1 其输出电压uo为： uo1uidt R1C11uidt UOM式中，R1C1为电路的时间常数。由于受到集成运放最大输出电压UOM的限制，选择R1、C1参数3，其值必须满足： R1C11.4.1积分运算电路仿真电路图第 10 页共 15 页电压输出波形第 11 页共 15 页 1.5电路的安装与调试 1、按原理进行接线焊接图如下： 2. 运算放大器基本放大电路的输出波形同相比例放大器输出波形第 12 页共 15 页表6-1 Ui= 20mv（峰峰值），f=1000HZ Ui（V） 0.02 Uo（V） Ui波形 0.23 如图黄色波形 Uo波形如图蓝色波形实测值 -11.8 Av 计算值 -12 反相比例放大器输出波形表6-2 Ui= 20mv（峰峰值），f=1000HZ Ui（V） 0.02 Uo（V） Ui波形 0.25 如图黄色波形 Uo波形如图蓝色波形实测值 -12.8 Av 计算值 -12 第 13 页共 15 页积分电路输出波形微分电路输出波形第 14 页共 15 页实验心得小结: 在做实验的时候发现一个小现象，就是发现直流电源不通时会得到完全不同的输出波形，只有接通是得到正确波形。后来我仔细想了一下，应该是电路已经变了，这个时候就要换思路想了。实际应用积分电路时，由于运算放大器的输入失调电压、输入偏置电流和失调电流的影响，会出现积分误差；此外，积分电容的漏电流也是产生积分误差的原因之一。

积分器输入方波信号，输出三角波信号的幅度大小受积分时间常数和输入信号的频率制约。通过这个实验，验证了已经学过的简单模电知识，而且锻炼了动手能力。真正实验的时候也有很多问题，比如说线接错了，示波器用的不到位，示波器输出波形不理想等等，简单的理论放到实际操作中就会出现这样那样的问题。看来学习这东西，不仅需要理论，更需要实践，特别是对于我们这种工科。第 15 页共 15 页

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