实验八 集成运算放大器的特性测试和基本运用
一 实验目的
2、学习集成运放常用特性参数的测试方法
3、验证集成运放在模拟运算方面的应用
二、实验原理
集成运算放大器简称集成运放,是由多级直接耦合放大电路组成的高增益模拟集成电路,是一种具有高电压放大倍数的直接耦合放大器,主要由输入、中间、输出三部分组成。输入部分是差动放大电路,有同相和反相两个输入端;前者的电压变化和输出端的电压变化方向一致,后者则相反。中间部分提供高电压放大倍数,经输出部分传到负载。供电电源通常接成对地为正或对地为负的形式,而以地作为输入、输出和电源的公共端。 1、集成运放的主要特性参数
开环增益 、输入基级电流、输入失调电流、输入失调电压、增益带宽积、上升速率、共模抑制比、电源电压抑制比等。
2、本次实验主要测试:
输入失调电压:在室温及标称电源电压下,当输入信号为零时,在运放输入端所要加的补偿电压值。它是由于运放输入差分电路不对称引起的。
上升速率:即输出电压的最大变化率。
三、阻塞密度实验线路及实验内容
(1)集成运放特性测试
1.测失调电压
闭合、、;取=100KΩ,调阳光外挂为100Ω和1KΩ,测输出电压,算出失调电压。
2.测开环增益
闭合、、;取=10Ω,=100KΩ,=100KΩ,将低频信号发生器接到端,信号频率调到5Hz,将信号发生器的输入端电压调到足够大,保持集成运放的输出波形不失真。然后用晶体管毫伏表测和
则
金属石墨垫片3.测增益带宽积
闭合,取=100KΩ,=0Ω,将打开,正弦信号有同相端输入。改变使低频时的闭环增益分别为10、100和1000。测三种情况下的上截止频率,然后求出增益带宽积。
4测上升速率
打开,闭合。取=10KΩ,将1KHZ的方波信号由端输入,这时运放接成闭环增益为1的反相放大器。
运放的输出端接示波器,调输入方波信号的大小,使运放输出电压波形的峰峰值为4V。观察其前沿,从前沿计算出上升速率。
(2)线性应用电路
1.求和放大电路
图示电路是一个反相求和运算电路。搭接此电路,据下表测出对应的输出电压。(注意R3电阻的取值)
/V | 0.5 | -0.8 | 4 |
/V | 0.5 | 0.3 | 4 搅拌摩擦焊接 |
/V | | | |
| | | |
2.差动放大电路
根据设计参数搭建电路,据下表测出对应的输出电压。
六氢邻苯二甲酸酐/V | 0.2 | 2.0 | 2.2 |
/V | -0.2 | 2.0 | 1.8 |
ysn-264 /V | | | |
| | | |
3.测量放大器
搭建如右图所示的测量放大电路,测出该放大器的电压放大倍数。
4.积分器
①搭接积分器电路。
②在端加-1V电压C=47μF,合上和打开S,用示波器观察随时间的变化规律,并测出运放的饱和输出电压和求有效积分时限。
③在图示的电路中,使C=0.2μF。S打开,输入端加=1V,f=100Hz的正弦信号,用示波器观察和的大小及相位关系。
(3)非线性应用电路
①用LM324集成运放搭接所设计的施密特触发器。
②用示波器测量施密特触发器的滞回特性,对电路中的元件进行适当调整,使它满足设计要求。改变,观察示波器屏幕上的滞回特性如何变化。
③分别画下=0.5V和=-0.5V时的滞回特性图形。并注明条件。
四、实验仪器
示波器、函数信号发生器、交流毫伏表、数字万用表、双路直流稳压电源、实验箱(含有集成运算放大器A741、LM324)
五、实验数据处理
(1)集成运放特性测试
1.测失调电压
原始数据记录