集成运算放大器的基本应用.doc

集成运算放大器的基本应用(Ⅰ)
 ─ 设计一个模拟运算电路 ─
　　一、实验目的
　　1、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。
　　2、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　Aud=∞
输入阻抗　　　ri=∞
输出阻抗　　　ro=0
带宽 fBW=∞
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：
（1）输出电压UO与输入电压之间满足关系式
UO＝Aud（U+－U－）
由于Aud=∞，而UO为有限值，因此，U+－U－≈0。即U+≈U－，称为“虚短”。
　　（2）由于ri=∞，故流进运放两个输入端的电流可视为零，即IIB＝0，称为“虚断”。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。
三、实验设备与器件
　　1、±12V直流电源　　2、函数信号发生器
3、交流毫伏表 　 4、直流电压表
5、示波器
　　6、集成运算放大器OP07×1、电阻1K、2K、10K、50K。

四、实验内容
采用集成运算放大器和给定的电阻设计实现下列运算函数关系：

1、给出两组输入，测量数据并，记入表1中。计算放大倍数AV，与理论值比较。
表1
输入

UO波形
放大倍数AV
UO（V）
Ui1（V）
0.5V
50mVp-p
f=1000Hz

实测值
理论值

Ui2（V）
50mVp-p
f=1000Hz
0.5V

2、Ui1、Ui2给两组直流值，测量输出电压并与理论值比较，完成表2
表2
输入
输出UO（V）
Ui1（V）
Ui2（V）
理论值
测量值
+0.2
+0.5

+0.5
-0.2

五、实验总结
　　1、 整理实验数据，画出波形图。
　　2、 将理论计算结果和实测数据相比较，分析产生误差的原因。
3、 分析讨论实验中出现的现象和问题。
六、预习要求
　　1、 复习集成运放线性应用部分内容，并根据设计电路参数计算各电路输出电压的理论值。
2、 为了不损坏集成块，实验中应注意什么问题？