文档介绍：集成运算放大器的基本应用⑴
—模拟运算电路一
一、实验目的
1、了解和掌握集成运算放大器的功能、引脚
2、研究由集成运算放大器组成的比例、加法、减法和积分等基本运算电路的功能。
3、了解运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题。
集成运算放大器的基本应用⑴
—模拟运算电路一
一、实验目的
1、了解和掌握集成运算放大器的功能、引脚
2、研究由集成运算放大器组成的比例、加法、减法和积分等基本运算电路的功能。
3、了解运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题。
二、实验原理
集成运算放大器是一种具有高电压放大倍数的直接耦合多级放大电路。当外部接入不同的线性或非线性元器件组成输入和负反馈电路时，可以灵活地实现各种特定的函数关系。在线性应用方面，可组成比例、加法、减法、积分、微分、对数等模拟运算电路。
理想运算放大器特性
在大多数情况下，将运放视为理想运放，就是将运放的各项技术指标理想化，满足下列条件的运算放大器称为理想运放。
开环电压增益A=8
ud
输入阻抗r=8
i
输出阻抗r=0
o
带宽f=8
BW
失调与漂移均为零等。
理想运放在线性应用时的两个重要特性：
输出电压U与输入电压之间满足关系式
U=A(U-U)
Oud+－
由于A=8，而U为有限值，因此，U-U«0O即U«U，称为“虚短”
udO+-+-
由于r=8，故流进运放两个输入端的电流可视为零，即I=0，称为“虚断”
iIB
这说明运放对其前级吸取电流极小。
上述两个特性是分析理想运放应用电路的基本原则，可简化运放电路的计算。基本运算电路
反相比例运算电路
电路如图8-1所示。对于理想运放，该电路的输出电压与输入电压之间的关系为
R
U=—fU
ORi
为了减小输入级偏置电流引起的运算误差，在同相输入端应接入平衡电阻R=R〃R。
21F
图8-1反相比例运算电路
图8-2反相加法运算电路
反相加法电路
电路如图8－2所示，输出电压与输入电压之间的关系为
U=-(£u+^fU)
ORi1Ri2
12
叮R1//R2〃RF
同相比例运算电路
图8－3(a)是同相比例运算电路，它的输出电压与输入电压之间的关系为
R
U=(1+f)U
ORi
1
R2=R1//RF
当RT8时，U=U，即得到如图
1Oi
8-3(b)所示的电压跟随器。图中R=R，用以减小
2F
R太小起不到保护作用，太大则影响跟随性。
漂移和起保护作用。一般R取10KO,
F
Rf10K
(b)电压跟随器
ACO
+
+12V
(a)同相比例运算电路
图8-3同相比例运算电路
差动放大电路(减法器)
对于图8-4所示的减法运算电路，当R=R,R=R时，有如下关系式123F
R
U=亠⑴—U)
ORi2i1
图8－4减法运算电路图
8-5积分运算电路
积分运算电路
反相积分电路如图8-5所示。在理想化条件下，输出电压u等于
u(t)=—Jtudt+u(o)
oRCoic
1
式中u(o)是t=0时刻电容C两端的电压值，即初始值。
如果u(t)是幅值为E的阶跃电压，并设u(o)=0,贝Uic
1E
u(t)=—JtEdt=-t
OR