1、實(shí)驗(yàn)七 集成運(yùn)放基本運(yùn)算電路一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、研究由集成運(yùn)算放大器組成的比例、加法、減法和積分等基本運(yùn)算電路的功能。2、了解運(yùn)算放大器在實(shí)際應(yīng)用時(shí)應(yīng)考慮的一些問(wèn)題。二、實(shí)驗(yàn)原理集成運(yùn)算放大器是一種具有高電壓放大倍數(shù)的直接耦合多級(jí)放大電路。當(dāng)外部接入不同的線性或非線性元器件組成輸入和負(fù)反饋電路時(shí)，可以靈活地實(shí)現(xiàn)各種特定的函數(shù)關(guān)系。在線性應(yīng)用方面，可組成比例、加法、減法、積分、微分、對(duì)數(shù)等模擬運(yùn)算電路。理想運(yùn)算放大器特性在大多數(shù)情況下，將運(yùn)放視為理想運(yùn)放，就是將運(yùn)放的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)理想化，滿足下列條件的運(yùn)算放大器稱為理想運(yùn)放。開(kāi)環(huán)電壓增益Aud=輸入阻抗ri=輸出阻抗ro=0帶寬 fBW=失調(diào)與漂移均

2、為零等。理想運(yùn)放在線性應(yīng)用時(shí)的兩個(gè)重要特性：（1）輸出電壓UO與輸入電壓之間滿足關(guān)系式UOAud（U+U）由于Aud=，而UO為有限值，因此，U+U0。即U+U，稱為“虛短”。（2）由于ri=，故流進(jìn)運(yùn)放兩個(gè)輸入端的電流可視為零，即IIB0，稱為“虛斷”。這說(shuō)明運(yùn)放對(duì)其前級(jí)吸取電流極小。上述兩個(gè)特性是分析理想運(yùn)放應(yīng)用電路的基本原則，可簡(jiǎn)化運(yùn)放電路的計(jì)算?；具\(yùn)算電路1.加法器是指輸出信號(hào)為幾個(gè)輸入信號(hào)之和的放大器。用數(shù)學(xué)式子表示為：y = x1+ x2+ + xni1+ i2+ i3 + + in = if= if于是有V0 = (Vi1 +Vi2 +Vi3 +Vin) 如果各電阻的阻值不同，

3、則可作為比例加法器，則有 2、減法器是指輸出信號(hào)為兩個(gè)輸入信號(hào)之差的放大器。用數(shù)學(xué)關(guān)系表示時(shí)，可寫(xiě)為：y = x1 - x2 下圖為減法器的基本結(jié)構(gòu)圖。由于 VA = VB （已知R3 = Rf）所以 3、積分器是指輸出信號(hào)為輸入信號(hào)積分后的結(jié)果，用數(shù)學(xué)關(guān)系表示為： 右圖是最基本的積分器的結(jié)構(gòu)圖。這里反饋網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)部分用電容來(lái)代替電阻，則有： 上式表示了輸出信號(hào)是輸入信號(hào)積分的結(jié)果。 4、微分器。微分是積分的反運(yùn)算，微分器是指輸出信號(hào)為輸入信號(hào)微分運(yùn)算的結(jié)果。用數(shù)學(xué)式子表示為： 下圖示出微分器的基本原理圖，利用“虛斷”和和“虛短”的概念，可以建立以下關(guān)系式：三、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求要求根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理設(shè)計(jì)

4、反相加法運(yùn)算電路、減法運(yùn)算電路、積分運(yùn)算電路，并設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)記錄表格。1、整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，畫(huà)出波形圖（注意波形間的相位關(guān)系）。2、將理論計(jì)算結(jié)果和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)相比較，分析產(chǎn)生誤差的原因。 3、分析討論實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的現(xiàn)象和問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)提示：實(shí)驗(yàn)前要看清運(yùn)放組件各管腳的位置；切忌正、負(fù)電源極性接反和輸出端短路，否則將會(huì)損壞集成塊。四、實(shí)驗(yàn)參考方案1. 反相比例放大電路2. 反相加法運(yùn)算電路1) 按下圖連接實(shí)驗(yàn)電路。2) 調(diào)節(jié)信號(hào)源的輸出。用交流毫伏表或示波器測(cè)量輸入電壓Vi及A、B點(diǎn)電壓VA和VB，及輸出電壓VO，數(shù)據(jù)記入表52。3. 減法運(yùn)算電路表5-1Ui0.3 V0.4 V0.5 V毫伏表讀數(shù)示波器讀數(shù)毫

5、伏表讀數(shù)示波器讀數(shù)毫伏表讀數(shù)示波器讀數(shù)V0（理論值）38.48411.32514.14V0（測(cè)量值）3.09.23.812.05.015.1表5-2Ui0.1 V0.2 V0.3 V毫伏表讀數(shù)示波器讀數(shù)毫伏表讀數(shù)示波器讀數(shù)毫伏表讀數(shù)示波器讀數(shù)UA0.100.300.200.580.300.80UB0.070.200.130.380.210.56V0（理論值）1.002.822.005.653.008.48V0（測(cè)量值）1.533.752.377.173.2510.24表53Ui0.5 V1.0 V1.5 V毫伏表讀數(shù)示波器讀數(shù)毫伏表讀數(shù)示波器讀數(shù)毫伏表讀數(shù)示波器讀數(shù)UA0.491.340.992.801.487.00UB0.330.900.662.000.992.90V0（理論值）1.605.003.339.985.0013.20V0（測(cè)量值）1.655.403.369.004.5614.00六、思考題為了不損壞集成塊，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意什么問(wèn)題？答；實(shí)驗(yàn)前要看清運(yùn)放組件各管腳的位置；切忌正、負(fù)電源極性接反和輸出端短路，否則將會(huì)損壞集成塊。 誤差分析1. 在測(cè)定時(shí)，我們只測(cè)量了一次，沒(méi)有多次測(cè)量取平均值?？赡軙?huì)給實(shí)驗(yàn)帶來(lái)一定的誤差