集成运算放大器的线性应用实验.doc

集成运算放大器的线性应用实验佘新平编写一、;。二、;;;;;、、电阻10k10个、20k5个、30k2个、50k2个、100k2个、、、680k1个,10k电位器3个。三、;;。四、实验原理(1)集成运放简介12345678调零V-V+-Vcc调零+CVO集成电路运算放大器(简称集成运放或运放)是一个集成的高增益直接耦合放大器,通过外接反馈网络可构成各种运算放大电路和其它应用电路。集成运放uA741的电路符号及引脚图如图1所示。图1uA741电路符号及引脚图任何一个集成运放都有两个输入端,一个输出端以及正、负电源端,有的品种还有补偿端和调零端等。(a)电源端:通常由正、负双电源供电,典型电源电压为±15V、±12V等。如:uA741的7脚和4脚。(b)输出端:只有一个输出端。在输出端和地(正、负电源公共端)之间获得输出电压。如:uA741的6脚。最大输出电压受运放所接电源的电压大小限制,一般比电源电压低1~2V;输出电压的正负也受电源极性的限制;在允许输出电流条件下,负载变化时输出电压几乎不变。这表明集成运放的输出电阻很小,带负载能力较强。(c)输入端:分别为同相输入端和反相输入端。如:uA741的3脚和2脚。输入端有两个参数需要注意:最大差模输入电压Vidmax和最大共模输入电压Vicmax。两输入端电位差称为“差模输入电压”Vid:。两输入端电位的平均值,称为“共模输入电压”Vic:任何一个集成运放,允许承受的Vidmax和Vicmax都有一定限制。两输入端的输入电流i+和i-很小,通常小于1mA,所以集成运放的输入电阻很大。(2)理想集成运放的特点在各种应用电路中,集成运放可能工作在线性区或非线性区:一般情况下,当集成运放外接负反馈时,工作在线性区;当集成运放处于开环或外接正反馈时,工作在非线性区。在分析各种应用电路时,往往认为集成运放是理想的,即具有以下的理想参数:输入电阻为无穷大、输出电阻为0、共模抑制比为无穷大及开环电压放大倍数为无穷大。理想集成运放工作在线性区时的特点为:分别称为“虚短”和“虚断”。它们是分析理想集成运放线性应用电路的两个基本出发点。当理想运放工作在非线性区时,“虚短”不再成立,但“虚断”仍然成立。此时当(3)集成运放的单电源供电问题在集成运放的部分应用电路中,出于某种需要,有时要求单电源供电。双电源供电与单电源供电两者之间有何区别?当集成运放采取双电源供电时,输入、输出电压的电位参考点是正、负电源的公共端C,如图2(a)所示。如果把负电源端作为电位参考点,并使C点悬空,则电路成为图2(b),这时的供电形式就变为单电源供电。可见,双电源供电与单电源供电的实质是电位参考点的不同。(a)(b)图2单电源供电与双电源供电比较由于电位基准发生了变化,因此集成运放的允许工作条件也将相应改变。为了说明方便,假设±12V双电源供电时集成运放的共模输入电压