一、实验目的
①掌握用集成运算放大器组成比例\求和电路的特点和性能;
②学会用集成运算放大电路的测试和分析方法。
二、实验仪器
①数字万用表;②示波器;③信号发生器。
三、实验内容
Ⅰ.电压跟随器
实验电路如图6-1所示:
理论值:Ui=U+=U-=U
图6-1 电压跟随器
按表6-1内容实验并记录。
Vi(V) | -2 | -0.5 | 0 | +0.5 | 1 | |
VO(V) | RL=∞ | -2.18 | -0.671 | -0.17 | +0.33 | 0.83 |
RL=5K1 | -2.18 | -0.671 | -0.17 | +0.33 | 0.83 |
Ⅱ.反相比例放大电路
实验电路如图6-2所示:
理论值:(Ui-U-)/10K=(U--UO)/100K且U+=U-=0故UO=-10Ui
图6-2 反相比例放大器
1)按表6-2内容实验并测量记录:
直流输入电压Ui(mV) | 30 | 100 | 300 | 1000 | 3000 | |
输出电压UO | 理论估算(mV) | -300 | -1000 | -3000 | -10000 | -30000 |
实测值(mV) | -1251 | -1965 | -3990 | -10510 | -10510 | |
误差 | 316% | 96.5% | 33% | 5.1% | 0.63% |
发现当Ui=3000 mV时误差较大。
2)按表6-3要求实验并测量记录:
测试条件 | 理论估算值(mV) | 实测值(mV) | |
ΔUO | RL开路,直流输入信号Ui由0变为800mV | -8000 | -7800 |
ΔUAB | 0 | 0 | |
ΔUR2 | 0 | 0 | |
ΔUR1 | 800 | 800 | |
ΔUOL | U=800mV, RL由开路变为5K1 | 0 | 0 |
其中RL接于VO与地之间。表中各项测量值均为Ui=0及Ui=800mV时所得该项测量值之差。
Ⅲ.同相比例放大器
电路如图6-3所示。理论值:Ui/10K=(Ui-UO)/100K故UO=11Ui
图6-3 同相比例放大电路
1)按表6-4和6-5实验测量并记录。
直流输入电压Ui(mV) | 30 | 100 | 300 | 1000 | |
输出电压UO | 理论估算(mV) | 330 | 1100 | 3300 | 11000 |
实测值(mV) | 609 | 1710 | 2410 | 10300 | |
误差 | 94.3% | 40.52% | 25.4% | 0.667% |
测试条件 | 理论估算值(mV) | 实测值(mV) | |
ΔUO | RL开路,直流输入信号Ui由0变为800mV | 8800 | 8820 |
ΔUAB | 0 | 0 | |
ΔUR2 | 800 | 790 | |
ΔUR1 | -800 | -800 | |
ΔUOL | U=800mV, RL由开路变为5K1 | 8800 | 8880 |
Ⅳ.反相求和放大电路
实验电路如图6-4所示。理论值:UO=-RF/R*(Ui1+Ui2)
图6-4 反相求和放大器
按表6-6内容进行实验测量,并与预习计算比较。
Vi1(V) | 0.3 | -0.3 |
Vi2(V) | 0.2 | 0.2 |
VO(V)理论值 | -5 | 1 |
VO(V)测量值 | -7.40 | -1.29 |
Ⅴ.双端输入差放放大电路
实验电路如图6-5所示。
理论值:UO=(1+RF/R1)*R3/(R2+R3)*U2-RF/R1*U1
图6-5 双端输入求和放大器
按表6-7要求实验并测量记录:
表6-7
Vi1(V) | 1 | 2 | 0.2 |
Vi2(V) | 0.5 | 1.8 | -0.2 |
VO(V)测量值 | -8.44 | -10.50 | -3.53 |
四、实验总结:
通过这次实验,我掌握了利用集成运算放大器组成比例\求和电路的方法,了解了他们的特点和性能,并学会了集成运算放大电路的测试和分析方法。在实验过程中,在同相和反相放大电路中测量数据的误差和别人有很多不同,这应该是实验器件的差别所造成的。------