实验三 集成运算放大器的基本应用.docx

实验三集成运算放大器的基本应用
一、实验目的
掌握集成运算放大器的工作原理，以及它在比例放大(同相和反
相)、加法、减法和积分等基本运算电路的应用。
掌握集成运放工作在非线性区的工作原理和应用电路。
了解集成运放LM324及uA7实验三集成运算放大器的基本应用
一、实验目的
掌握集成运算放大器的工作原理，以及它在比例放大(同相和反
相)、加法、减法和积分等基本运算电路的应用。
掌握集成运放工作在非线性区的工作原理和应用电路。
了解集成运放LM324及uA741的参数指标和管脚分配，掌握其应用
方法。
了解运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题，学会电路调试的
方法和步骤，并学会在实际电路中发现问题，解决问题。
二、实验原理
集成运算放大器是一种高增益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。
理想运算放大器特性在大多数情况下，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A=g
od
输入阻抗r=8
i
输出阻抗r=0
o
带宽f=8
BW
同时失调与漂移均为零等。
理想运放在线性应用时的两个重要特性：
(1)输出电压U与输入电压之间满足关系式
O
U=A(U—U)
Ood+－
由于A=8，而U为有限值，因此，U—U心0。即U~U，称为
odO+—+—
“虚短”。
(2)由于r=-，故流进运放两个输入端的电流可视为零，即
i
1=1心0,称为“虚断”这说明运放对其前级索取的电流极小。
+-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
基本运算电路
反相比例运算电路
。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
R
u—u
ORi
1
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=R//Ro
21F


反相加法电路
，输出电压与输入电压之间的关系为
U=-(£u+Hu)R=R〃R〃R
ORi1Ri2312F
12
同相比例运算电路
(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
U=(1+Rf)uR=R//R
ORi21F
1
当Rf®时，U=U,(b)所示的电压跟随器。图
1Oi
中R=R，用以减小漂移和起保护作用。一般R取10KQ,R太小起
2FFF
不到保护作用，太大则影响跟随性。
(a)同相比例运算电路(b)电压跟随器

差动放大电路(减法器)
，当R=R,R=R时，有如下
123F
关系式
RU=—(U-U)
ORi2i1
1
Ijj
Ki-100K
R.;IMK'
LOOK
1ODK
-12V
Ri
Uior—i—1
100K
Ud
Rt
Ur*■
1OK
100K
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