运放的线性应用实验实验目的A了解集成运算放大器的特性和基本运算电路的组成掌握运算电路的参数计算和性能测试方法。.21.3.熟悉模电实验中面包板与实验仪器的使用实验仪器设备与器件2.2.1.实验仪器设备直流稳压电源、万用表双踪示波器承数信号发生器模拟电路实验箱或实验面板本次实验采用的面包板如右图。在图中：上部为面包板元件面下部为面包板背面结构其上、下部分别有三段横联金属片，中间有两段纵联金属片。2025/11/15长江大学龙从玉
2025/11/15 长江大学 龙从玉 1 2.1、实验仪器设备： 直流稳压电源、双踪示波器、函数信号发生器、万用表 模拟电路实验箱或实验面板。 1.1、了解集成运算放大器的特性和基本运算电路的组成 ; 1.2、掌握运算电路的参数计算和性能测试方法。 1.3、熟悉模电实验中面包板与实验仪器的使用。 一、运放的线性应用实验 1、实验目的 2、实验仪器设备与器件 本次实验采用的面包 板如右图。在图中： 上部为面包板元件面， 下部为面包板背面结构， 其上、下部分别有三段 横联金属片，中间有两 段纵联金属片
2.2、实验元件：i30K*2运放UA741*2电阻10K*1020K*5100K*26.8K.4.7K.680K电容0.01uF*22.3.集成运算放大器（简称运放）介绍福U1UA741运放的符号：102）单运放UA741引脚排列：集成电路引脚排序：8从标记点左下角起UA741①正电源；①：负电源O23按逆时针顺序计数③：同相输入端；②：反相输入端；?：输出端①与③脚补偿调零端。3）4运放LM324引脚排列118141312109①正电源；(11)：负电源V.②：反相输入端；③：同相输入端；?：输出端LM324另3个运放的输出端分别为②、③、(4)。反相输入端分别为③、③、(13)。同相输入端分别为③、、(12)。3456222025/11/15长江大学龙从玉
2025/11/15 长江大学 龙从玉 2 2.2、实验元件：运放UA741*2、电阻10K*10、20K*5、30K*2、 100K*2 、6.8K、4.7K、680K、电容0.01uF*2。 1）运放的符号: 2.3、集成运算放大器（简称运放）介绍： 2）单运放UA741引脚排列: ⑦:正电源; ④:负电源; ②:反相输入端; ③:同相输入端; ⑥:输出端; ①与⑤脚补偿调零端。 3）4运放LM324引脚排列: 8 7 6 5 UA741 1 2 3 4 ④:正电源; ⑾:负电源; ②:反相输入端; ③:同相输入端; ①:输出端。 另3个运放的输出端分别为⑦、⑧、⒁。 反相输入端分别为⑥、⑨、⒀。 同相输入端分别为⑤、⑩、⑿。 3 2 6 7 4 1 5 U1 UA741 集成电路引脚排序： 从标记点左下角起， 按逆时针顺序计数。 - + + - - + + - 14 13 12 11 10 9 8 1 2 3 4 5 6 7 V- LM324 V+ ）
3、基本运算电路原理3.1、反相比例运算：u=- (RF/R1)*ui(Rp=RFl/R1)3.2、反相加法运算：uo=-[(RF/R)*ui+（R=/R2)*ui2](Rp=R=l/R2/R)3.3、同相比例运算：uo=[1+（RF/R1)]*ui(R2=Rl/R1)3.4、同相加法运算：uo=[(RF/R)*Ui1+（RF/R2)*ui2](RFl/R=R1/R2//R3）3.5、减法运算：uo=（RF/R）*（ui2-Ui1）(R1=R2=R、Rp=RF)*3.6、积分电路：uo=-[1/(R,*C)] J。uidt当T与T/2相当，初值=0：uo=ui*t/(R*C)方波转换三角波*3.7、微分电路：uo=-Re*C*duildtuo =-Re*C*ui/t当fi<1/2TRsC时三角波转换方波*3.8、差放电路：Uo=-(R=/R1) *ui1+[1+(R=/R1)] *[R3/ (R2+R3)]ui2R3//R2=R=l/R13长江大学龙从玉2025/11/15
2025/11/15 长江大学 龙从玉 3 3.1、反相比例运算: uo=- (RF/R1)*ui (RP=RF//R1) 3.2、反相加法运算：uo= - [(RF/R1)*ui1＋(RF/R2)*ui2] (RP=RF//R2 //R1) 3.3、同相比例运算： uo=[1+(RF/R1)]*ui (R2=RF//R1) 3.4、同相加法运算：uo= [(RF/R1)*ui1＋(RF/R2)*ui2] (RF//R=R1//R2 //R3) 3.5、减法运算： uo= (RF/R)*(ui2-ui1) (R1=R2=R、RP=RF) *3.6、积分电路： uo=- [1/(R1 *C)] ∫0 tuidt 当τ与T/2 相当，初值=0 : uo ≈- ui*t/(R1 *C) 方波转换三角波。 *3.7、微分电路： uo=- RF *C*dui/dt 当fi<1/2 π RSC时: uo ≈- RF *C*ui/t 三角波转换方波。 *3.8、差放电路： u0=-( RF/R1) *ui1+ [1+(RF/R1)] *[R3 / (R2+R3)]ui2 R3//R2=RF//R1 3、基本运算电路原理
实验内容与实验步骤4RF=20K4.1、反相比例运算电路Q+15VuiR1=10Kuo=-(RF/R1)*uiRp=RFl/R1Uo8?-0?UA74181）按图-1电路接线，接通正、负直流信号源③+4电源，先将输入端接地，分别测量运O放②③③脚的静态电压，正常值为零-15VORpCH22）分别从直流电源输入电压ui：从信6.8K号源输入f=1KHz的正弦电压ui用示波器的CH1与CH2测量相应ui与图-1反相比例运算电路uo的电压大小及波形并记录在表-1中表-1反相比例运算电路测量表计算值输出测量值输入电压输入信号源uiuo波形相位图uo (M)Au=RF/R1Au=uo/ui1.0Ut直流电源uouiU(M)-2.01.0信号源uipp(M)0+f=1KHz4.042025/11/15长江大学龙从玉
2025/11/15 长江大学 龙从玉 4 表-1 反相比例运算电路测量表 输入信号源 输入电压 输出 测量值 计算值 ui/uo波形相位图 uo (V) Au=uo/ui Au=RF/R1 直流电源 U(V) 1.0 -2.0 信号源uipp(V) f=1KHz 1.0 4.0 +15V -15V ui uo 图-1 反相比例运算电路 1）按图-1 电路接线，接通正、负直流 电源，先将输入端接地，分别测量运 放②③⑥脚的静态电压，正常值为零。 2）分别从直流电源输入电压ui ；从信 号源输入f =1 KHz的正弦电压ui， 用示波器的CH1与CH2测量相应ui与 uo的电压大小及波形并记录在表-1中. 直 流 电 压 CH1 4.1、反相比例运算电路 uo=- (RF/R1)*ui RP=RF//R1 ②- ⑦ UA741 ⑥ ③+ ④ 0 u t ui uo R1=10K RF=20K RP 6.8K 信 号 源 4、实验内容与实验步骤
uo=-[(RF/R1)*ui1+(RF/R2)*ui2]4.2、反相加法运算反相加法运算电路按图-2接线，取R1=R2=10K、RF=30KRp=4.7K。按表-2设定输入值分别同时从直流电源、函数信号源加入两输入信号，用示波器测量相应的输入/输出电压及波形将数据记录在表-2中，并分析实验结果RF=30KR1=10K反相加法电路可在反向比例电路基础上Ui1O+12V添加另一输入支路组uUo成。R2=10K2-7电UA741?ui2③+4注意：Rp①平衡电阻取值为：-12V4.7K中Rp=Rel/R1//R2②示波器的输入耦合应Rp=RFl/R1//R2选择“DC"耦合。图-2反相加法运算电路52025/11/15长江大学龙从玉
2025/11/15 长江大学 龙从玉 5 反相加法运算电路按图-2接线，取R1=R2=10K、RF=30K、 RP=4.7K。按表-2设定输入值分别同时从直流电源、函数信号 源加入两输入信号，用示波器测量相应的输入/输出电压及波形， 将数据记录在表-2中，并分析实验结果。 uo=-[(RF/R1)*ui1＋(RF/R2)*ui2] +12V -12V uo ui2 ui RP=RF//R1//R2 R1=10K RF=30K RP 4.7K R2=10K ②- ⑦ UA741 ⑥ ③+ ④ 图图-1 -2 反相反相加法运算电路 比例运算电路 ui1 反相加法电路可在 反向比例电路基础上 添加另一输入支路组 成。 注意： ①平衡电阻取值为： RP=RF//R1//R2。 ②示波器的输入耦合应 选择“DC”耦合。 4.2、反相加法运算