Rp100K +12V9 +12V? Uo Ui Ui R29.1K 10 Rw 100K 100r 12V -12 ()同相比例运算电路 6)电压跟随器 图3-3回相比例运算电路 +12V9 z 1M U10 10 Uo Rw Rw 1001 100K 12N 10 -12W 图3一4减法运算电路图 图3-5积分运算电路 四、实验内容 实验前要看清运成组件各管脚的位置:切忌正、负电源极性接反和输出端短路,杏则 将会损坏集成块 1、反相比例运算电路 1)按图3一1连接实验电路,接通士12Y电源,输入端对地短路,进行讽零和消振。 2)输入f=100z,U=0.5V的正弦交流信号,测量相应的U,并用示波器观察和 u的相位关系,记入表3-1
表2-1U,=0.5.f=10011 U,(v)(v) u波形 u波形 A 实测值计算值 2、同相比例运算电路 1)按图3-3(a)连接实验电路。实验步骤同内容1,将结果记入表2-2。 2)将图3-3(a)中的R断开,得图3-3(b)电路重复内容1) 表3-2 =0.5Yf=101l2 U (v)U(v) u波形 u。波形 A 实测值计算值 3、反相加法运算电路 1)按图3一2连接实验电路。调零和消跟。 2)输入信号采用直流信号,图3一6所示电路为简易直流信号源,山实验者自行完成。 实验时要注意选择合适的直流信号幅度以确保集成运放工作在线性区。用直流电压表测量输 入电压U、U:及输出电压,记入表3-3。 51 510 -5V 图3一6简易可调直流信号源 表3-3 U(v) Uz(v) U(V)
士,减法运算电路 1)按图3一4连接实验电路。调零和消振, 2)采用直流输入信号,实验步骤同内容3,记入表3一+. 表3-4 Un(v) U(v) U(V) 5、积分运算电路 实验电路如图3-5所示。 1)打开K,闭合K,对运放输出进行调零。 2)调零完成后,再打开K,闭合K,使比(o)=0 3)预先调好直流输入电压U=0.V,接入实验电路,得打开K,然后用直流电压表 测量输出电压,每隔5秒读一次,记入表3-5,直到,不继续明显增大为止 表3-5 t(s) 0 5 10 15 20 25 30 .(v) 五、实验总结 1、整理实验数据,画出波形图(注意波形间的相位关系)。 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
实验四集成运算放大器的基本应用(Ⅱ) 一电压比较器一 一、实验目的 1、掌握电压比较器的电路构成及特点 2、学会测试比较誉的方法 二、预习要求 1,复习教材有关比较器的内容 2、画出各类比较器的传输特性曲线。 3、若要将图14窗口比较器的电压传输曲线高、低电半对调,应如何改动比较器电路 三、实验原理 电压比较器是集成运放非线性应用电路,它将一个模拟量电压信号和一个参考电压相 比较,在二者幅度相等的附近,输出电压将产生跃变,相应输出高电半或低电半。比较器可 以组成非正弦波形变换电路及应用于模拟与数宁信号转换等领域。 图1一1所示为一最简单的电压比较器,上为参考电压,加在运放的同相输入端,输入 电压4,加在反相输入端。 (a)电路图 (仙)传输特性 图4一1电压比较器 当,<时,运放输出高电半,稳压管Dz反向稳压工作。输出端电位被其箝位在稳压 管的稳定电压z,即山=2 当4,>山,时,运放输出低电平,正向导通,输出电压等于稳压管的正向压降,即 因此,以为界,当输入电压4,变化时,输出端反映出两种状态。高电位和低电位
表示输出电压与输入电压之间关系的特性曲线,称为传输特性。图3一1(6)为(a)图比 较器的传输特性 常用的电压比较器有过零比较器、具有滞回特性的过零比较器、双限比较器(又称窗口 比较器)等。 1、过零比较器 电路如图1一2所示为加限幅电路的过零比较器,D2为限幅稳压管。信号从运放的反相 输入端输入:参考电压为零,从同相端输入。当山,>0时,输出=-(心+儿,),当4,<0时, o=+(U+U)。其电压传输特性如图4一2(b)所示。 过零比较器结构筒单,灵敏度高,但抗干扰能力差 2CW23 (a)过零比较器 (6)电压传输特性 图4一2过零比较器 2、滞回比较器 图1一3为具有滞回特性的过零比较器。在实际工作时,如果山,恰好在过零附近,则山 于零点漂移的存在,山将不断山一个极限值转换到另一个极限值,这在控制系统中,对执行 机构将是很不利的。为此,就需要输出特性具有滞回现象。如图4一3所示,从输出端引 一个电阻分压正反馈支路到同相输入端,若山改变状态,工点也随着改变电位,使过零点 离开原 a)电路网 )传输村性 图4一3滞回比较器