实验四-----集成运算放大器的基本应用.pdf

实验四-----集成运算放大器的基本应用.pdf实验四 集成运算放大器的基本应用
――― 模拟运算电路
一、实验目的
1、研究由集成运算放大器组成的比例、加法、减法和积分等基本运算电路
的功能。
　　2、了解运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题。
二、实验原理
集成运算放大器是一种具有高电压放大倍数的直接耦合多级放大电路。当外
部接入不同的线性或非线性元器件组成输入和负反馈电路时，可以灵活地实现各
种特定的函数关系。在线性应用方面，可组成比例、加法、减法、积分、微分、
对数等模拟运算电路。

在大多数情况下，将运放视为理想运放，就是将运放的各项技术指标理想化，
满足下列条件的运算放大器称为理想运放。
开环电压增益　Aud=∞
输入阻抗　　　ri=∞
输出阻抗　　　ro=0
带宽 fBW=∞
失调与漂移均为零等。

（1）输出电压 U O 与输入电压之间满足关系式
UO＝Aud（U+－U－）
由于 A ud=∞，而 U O 为有限值，因此，U+－U－≈0。即 U +≈U－，称为“虚短”。
　　（2）由于 r i=∞，故流进运放两个输入端的电流可视为零，即 I IB＝0，称为
“虚断”。这说明运放对其前级吸取电流极小。
上述两个特性是分析理想运放应用电路的基本原则，可简化运放电路的计算。

　　（1) 反相比例运算电路
电路如图 7－1 所示。对于理想运放， 该电路的输出电压与输入电压之间的
关系为
RF
UO   Ui
R1
为了减小输入级偏置电流引起的运算误差，在同相输入端应接入平衡电阻 R 2＝
R1 // RF。
　　（2)　反相加法电路
电路如图 7－2 所示，输出电压与输入电压之间的关系为
R F R F
U O  ( Ui1  Ui2 ) R3＝R1 // R2 // RF
R1 R 2
（3) 同相比例运算电路
图 7－3(a)是同相比例运算电路，它的输出电压与输入电压之间的关系为
R F
U O (1  )U i R2＝R1 // RF
R 1
当 R 1→∞时，UO＝Ui，即得到如图 7－3(b)所示的电压跟随器。图中 R 2＝
RF，用以减小漂移和起保护作用。一般 R F 取 10KΩ，RF 太小起不到保护作用，太
大则影