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运放基本应用电路doc下载

时间:2018-01-24 03:00来源:网络整理 作者:采集侠 点击:
子任务运放基本应用电路测试运放基本应用电路运放基本应用电路运算放大器是具有两个输入端一个输出端的高增益

子任务运放基本应用电路测试运放基本应用电路运放基本应用电路运算放大器是具有两个输入端一个输出端的高增益、高输入阻抗的电压放大器。若在它的输出端和输入端之间加上反馈网络就可以组成具有各种功能的电路。当反馈网络为线性电路时可实现乘、除等模拟运算等功能。运算放大器可进行直流放大也可进行交流放大。Rf使用运算放大器时调零和相位补偿是必须注意的两个问题此外应注意同相端和反相V端到地的直流电阻等以减少输入端直流偏流UIR引起的误差。µAUO.反相比例放大器电路如图所示。当开环增益为(大于RPV以上)时反相放大器的闭环增益为:()图反相比例放大器由上式可知选用不同的电阻比值RfRAuf可以大于也可以小于。若R=Rf则放大器的输出电压等于输入电压的负值因此也称为反相器。放大器的输入电阻为:RiRRRf直流平衡电阻为:RP=RfR。其中反馈电阻Rf不能取得太大否则会V产生较大的噪声及漂移其值一般取几十千欧到几百千欧之间。R的值应远大于信号源的µAUO内阻。R.同相比例放大器、同相跟随器UIRfV同相放大器具有输入电阻很高输出电阻很低的特点广泛用于前置放大器。电路原理图如图所示。当开环增益为(大于以上图同相比例放大器)时同相放大器的闭环增益为:()由上式可知R为有限值Auf恒大于。同相放大器的输入电阻为:Ri=ric其中:ric是运放同相端对地的共模输入电阻一般为放大器同相端的直流平衡电阻为:RP=RfR。若R(开路)或Rf=则Auf为于是同相放大器变为同相跟随器。此时由于放大器几乎不从信号源吸取电流因此UIRRf可视作电压源是比较理想的阻抗变换器。.加(减)法器V电路如图所示。当运算放大器开环增益为UIR足够大时由于点为“虚地”两个输入电µAUO压可以彼此独立地通过自身输入回路的电阻转换为电流能精确地实现代数相加运算。其输RPV出电压UO为:()图加法器图中:同相端的输入电阻RP=RfRR。上式中负号表示加法器的输出信号与输入信号的相位相反。若取R=R=Rf并使其中一个输入信号UI经过一级反相放大器则加法器可以变为减法器。如图所示。RfRfVUIRVRµAUIRµAUORPVRPV图减法器图中:RP=RfR=R=RfR=RfRP=RRRf其输出电压为:Rf()V.差动放大器(减法器)UIR电路如图所示。当运算放大器的同相端µAUO和反相端分别输入信号UI和UI时输出电压UIUO为:RRPV当R=RR=Rf时图电路为差动放大器其差模电压增益为:图差动放大器输入电阻为:Rid=RR=R输出电压为:当R=R=R=Rf时图电路为减法器输出电压为:由于差动放大器具有双端输入单端输出共模抑制比较高的特点因此差动放大器通常作为传感放大器或测量仪器的前置放大器。五.实验内容.反相放大器的安装与测试在图电路中取R=kRf=k先根据R和Rf的值算出该电路的电压放大倍数Auo和直流平衡电阻RP。然后根据R、Rf、和RP的值安装一个反相比例放大器。)​ 从放大器的输入端输入UI=V的直流信号用万用表测量UO判断UO与UI的相位关系并根据下式计算电压放大倍数Auf。将Auf与理论值比较判断是否与理论值相符。若误差太大则必须在运放电路中加装调零电路在无输入信号的情况下先将放大器的输入端接地接着调节调零电位器使输出信号为零。然后将接地线去掉输入直流信号进行测试。)从放大器的输入端输入f=kHzUim=V的交流信号用示波器测量输入电压的幅值Uim与输出电压的幅值Uom。判断ui与uo的相位关系。并计算电压放大倍数Auf。.同相放大器的安装与测试在图电路中取R=kRf=k算出该电路的电压放大倍数Auf和直流平衡电阻RP。然后根据R、Rf、和RP的值安装一个同相比例放大器。)​ 输入UI=V的直流信号用万用表测量UO判断UO与UI的相位关系并根据下式计算电压放大倍数Auf。将Auf与理论值比较判断是否与理论值相符。若误差太大则必须在运放电路中加装调零电路调好零后才输入直流信号进行测试。)输入f=kHzUim=V的交流信号用示波器测量输入电压的幅值Uim与输出电压的幅值Uom。判断ui与uo的相位关系。并计算电压放大倍数Auf。.电压跟随器在图电路中断开R与地的连接线。)​ 输入UI=V的直流信号用万用表测量UO判断UO与UI的相位关系并根据下式计算电压放大倍数Auf。将Auf与理论值比较判断是否与理论值相符。若误差太大则必须在运放电路中加装调零电路调好零后才输入直流信号进行测试。)​ 输入f=kHzUim=V的交流信号用示波器测量输入电压的幅值Uim与输出电压的幅值Uom。判断ui与uo的相位关系。并计算电压放大倍数Auf。.加法器在图电路中取R=kR=kRf=k算出该电路的直流平衡电阻RP。根据R、Rf、和RP的值安装一个加法器。)​ 输入UI=UI=V的直流信号用万用表测量UO判断UO与UI、UI的相位关系根据下式计算UO。将计算值与测量值比较判断是否相同。若误差太大则必须在运放电路中加装调零电路调好零后才输入直流信号进行测试。)输入f=kHzUim=Uim=V的交流信号用示波器测量输入电压的幅值Uim与输出电压的幅值Uom。判断ui与uo的相位关系。六实验报告要求.画出实验电路整理实验数据。.将实验结果与理论值比较并分析误差原因。V附录:µA调零电路的连接如图所示。接上电源后µAUO将运放的输入端接地然后调节电位器使输出电压UO为零。VRw图µA调零电路连接图(RW=k)三、电压跟随器  如图所示若将输出电压的全部反馈到反相输入端就构成电压跟随器。电路引入了电压串联负反馈其反馈系数为。由于故输出电压与输入电压的关系为  理想运放的开环差模增益为无穷大因而电压跟随器具有比射极输出器好得多的跟随特性。  二、同相比例运算电路  将反相比例运算电路中的输入端和接地端互换就得到同相比例运算电路如图所示。电路引入电压串联负反馈故运放工作在线性区。  根据“虚短”和“虚断”的概念集成运放的净输入电压为零。即说明集成运放有共模输入电压。  净输入电流为零(即)因而即  表明与同相且大于。  同相比例运算电路具有高输入电阻、低输出电阻的优点但有共模输入所以为了提高运算精度应当选用高共模抑制比的集成运放。一、反相比例运算电路  反相比例运算电路如图所示。输入电压通过电阻R作用于集成运放的反相输入端故输出电压与反相电阻跨接在集成运放的输出端和反相输入端引入了电压并联负反馈同相输入端通过电阻接地为补偿电阻以保证集成运放输入级差分放大电路的对称性其值为=时反相输入端总等效电阻即=RRf。 根据理想运放在线性区“虚短路”和“虚断路”的特点有:=集成运放两个输入端的电位均为零但由于它们并没有接地故称之为“虚地”。节点N的电流方程为由于N点虚地(=)整理得出  与成比例关系比例系数为负号表示与反相。  该电路的闭环电路放大倍数为:=  若则即这时电路为倒相器。

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