一、实验目的
1、理解运算放大器的基本性质和特点。
2、熟悉集成运放构成的几种运算电路的结构及特点，测定其运算关系。3、学习运算放大器的线性电路和非线性电路的应用。
二、实验仪器及原件
1.双踪示波器（SS-7804型）1台
2.信号发生器（EE1641D型）1台3.数字万用表（DT890型）1只4.直流电源（0~5V某2可调）1台5.实验板1块6.连接导线若干
三、实验原理
图2.1是与实验板相近的电路，图中D1D2为正负电源接错保护，加入D1D2后集成电路上的电
压仅为11.4V左右。C1C2为去耦电容，滤除由电源引入的高次谐波。D3D4为集成电路输入端过电压保护，500Ω电阻R为集成电路输出保护，其均已连接好，放在实验板面背后。注意：后续实验，凡有集成电路的实验电路，均有以上元件，且已连接好。 vi2-vi1vi1反相比例、减法电R111′S110kΩRf1Rf2100kΩ50kΩ+12VC10.1μFD2D3D4_12RCA3140500Ωvo+D2C20.1μFRp33410kΩ-12V减法电路Rf3100kΩR275S2vi2Rf450kΩv10kΩS3R3vi310kΩ反相加法电路图2.1电压跟随、比例、加减运算电路原理图
6⒈电压跟随电路
电压跟随电路如图2.2所示。电路为电压串联深度负反馈，因此，具有输出电阻很低，输入电阻很高的特点，一般用于信号隔离。输入与输出间的关系为：vO=vI。
⒉反相比例运算电路
图2.3是反相比例电路的原理图。输出与输入间的关系：
Rf
100kΩ+12V+R2np_+A-12Vnp_++12VA-12Vvi10kΩvo=vi
vivo=vi
(a)
图2.2电压跟随器
(b)
S1Rf1100kΩRf250kΩRv=-vRfoIPR1_++12V同相输入端与地之间的电阻称平衡电阻。其值应
为：RP=Rf//R1
vi10kΩRp=R1//Rfvo-12V⒊同相比例运算运算电
同相比例电路如图2.4所示。输入与输出间的关系：图2.3反相比例运算电路
vo=(1+R)vRfIPRfR110kΩ100kΩ平衡电阻R2应为：R2=Rf//R1，本实验可取10kΩ。
vnif+12V⒋减法（差分）运算电路
+vo减法电路如图2.5所示。输入与输出间的关系：viR210kΩvp-12V
图2.4同相比例运算电路Rf(vI2-vI1)vo=i1npR1Rf100kΩ平衡电阻：Rn=Rp
5.反相加法运算放器
平衡电阻：RP=Rf//R2//R3
vi2R110kΩS3Rf1100kΩRf250kΩ+12V调零
Tr
10R2kΩvi3
10kΩ_+反相输入2VI--
钢丝胶带N8空脚C
+VCC7正电源VO6输出
端
煤仓疏松机Tr5调零
CA3140vo-12V同相输入3VI+
Rp=R1//R2//Rf图2.6反相加法运算电路图2.7CA3140管脚排列
负电源4-VCC
四、实验内容及步骤
本实验是在图2.3所示的实验板上进行。集成电路采用CA3140或OP081等，其管脚功能如图2.7所示。
保护元件已连比例、加减、积分、微分电路实验板图+12VRP150kΩ0.1μFR10kΩ0.1μF0.01μF0.1μF10kΩ100kΩ50kΩ-12VS2C2C1接，放在板背后积分元件S1680kΩ0.02μF0.01μF6800PF10kΩ20kΩ0.1μF10kΩvIvI微分、PID元件S5比例、减法元vi110kΩ保护元件放在背后vivi8备用1500ΩvO731402658731406510kΩ50kΩ
34123410kΩ10kΩ减法电100kΩS3S450kΩ10kΩ10kΩ0.1μF1kΩ0.068μF0.01μF反相加法电图2.3电压跟随、比例、加减运算电路试验板图
⒈电压跟随电路
（1）按图2.2(a)或(b)接线。由图2.1可看出，即把1′与2点连接，6点与输出端连接或输出端与2点短接，1与3点连接。
将输入端接地，闭合电源开关，用示波器观察输出有无振荡波形。若有，应先消振或调零后，再进行实验。
二硫化物
⑵加入直流信号电压VI，调节电压值见表2.1，测量VO的值，记入表2.1中。
⒉反相比例运算电路
(1)按图2.3正确连接。即按图2.1把1点与1′和2点连接，6点与输出端vo连接，3点与4点连接，并调节RP=Rf//R1。闭合电源开关。
（2）输入直流电压信号,调节VI电压见表2.2，测量VO的值，记入表2.2中，计算增益Av。
分析实测值与理论值产生误差的原因。
搅拌头表2.1电压跟随电路测试表
Vi(v)VO(v)计算AV=VOVi1V3V-5V（3）输入f=200Hz，VIm=0.8V的正弦信号，测量输出电压VOm，用示波器观察vO、vI的相位关系,测量结果记入表2.3中，计算增益Av。
（4）设计一个反相比例运算放大器电路，要求电压增益AV＝15，请确定R1,R2,Rf的值，说明允许输入的最大信号VIm＝？
表2.2反相比例输入直流信号测量表
测量7脚VCC=()V,4脚-VCC=()V，RP1=（），RP2=（）
VI/V(Rf1=100kΩ)VO1/VVO/V理论值Av1VIm/Vf=200Hz,Rf=100kΩVIm=0.8V10.9VOm/V0.50VI/V(Rf2=50kΩ)VO2/VVO/V理论值0-0.5-0.9Av-1Av2表2.3反相比例输入交流信号
伸缩车棚
vI、vO波形vivott测量计算：理论值相位：3.同相比例（1）按图2.4正确连接，即由图2.1，
将1′与4（RP置最大）点和2点连接，6点与
2.4同相比例输入直流信号
VI/V(Rf=100kΩ)VOm/VVOm/V理论值AvVIm/V0.8VOm/Vf=200Hz,Rf=50kΩVIm=0.8Vvo相位：vi0.40-0.2-0.6测量计算Av2.5同相比例输入交流信号
vI、vO波形tt理论值输出端vo连接；1与3点连接，便构成同相比例运算电路。闭合电源开关。格栅井
