集成运算放大器的应用实验报告
一、实验目的
1?了解运算放大器的特性和基本运算电路的组成；
2?掌握运算电路的参数计算和性能测试方法。
二、实验仪器及器件
1.数字示波器；
2?直流稳压电源；
3?函数信号发生器；
4.数字电路实验箱或实验电路板；
5.数字万用表；
6?集成电路芯片UA7412块、电容0.01UF2个，各个阻值的电阻若干个。
三、 实验内容
1、在面包板上搭接 卩A741的电路。首先将+12V和-12V直流电压正确接入卩A74的Vcc+（7脚）和Vcc-（4脚）。
2、用卩A741组成反比例放大电路，放大倍数自定，用示波器观察输入和输出波形，测量放大器的电压放大倍数。
3、用卩A74组成积分电路，用示波器观察输入和输出波形，并做好记录。
四、 实验原理
（1）集成运放简介
集成电路运算放大器（简称集成运放或运放）是一个集成的高增益直接耦合放大器，
通过外接反馈网络可构成各种运算放大电路和其它应用电路。集成运放 UA741的电路符号
及引脚图下图所示。
| NC | +Vcc | VO | 调零 |
12 | V- | 3 | 4 | |
调零 | V+ | -VEE |
uA741电路符号及引脚图
任何一个集成运放都有两个输入端，一个输出端以及正、负电源端，有的品种还有补偿端和调零端等。
(a) 电源端：通常由正、负双电源供
电，典型电源电压为土
4脚。
15V、±12V等。如：UA741的7脚和
(b) 输出端：只有一个输出端。在输出端和地(正、负电源公共端)之间获得输出电压。
如：uA741的6脚。最大输出电压受运放所接电源的电压大小，一般比电源电压低 1?2V;输出电压的正负也受电源极性的；在允许输出电流条件下，负载变化时输出电压 几乎不变。这表明集成运放的输出电阻很小，带负载能力较强。
(C)输入端：分别为同相输入端和反相输入端。如：
uA741的3脚和2脚。输入端有两个
参数需要注意：最大差模输入电压 Vid max和最大共模输入电压 Vic max。
两输入端电位差称为“差模输入电压” Vid : Vid V V 。
两输入端电位的平均值，称为共模输入电压”Vic：
任何一个集成运放，允许承受的
Vdmax和Vicmax都有一定。
两输入端的输入电流 i+和i-很小，通常小于 1 A，所以集成运放的输入电阻很大。
(2) 集成运放的主要参数
集成运放的主要参数有：输入失调电压、输入失调电流、开环差模电压放大倍数、共模 抑制比、输入电
阻、输出电阻、增益一带宽积、转换速率和最大共模输入电压。其中最重要 的是增益-带宽积、转换速率和最
大共模输入电压三个参数， 在应用集成运放时应特别注意。
(3) 反相比例运算电路
电路如图4所示，图中F2称为平衡电阻，取 R2= RI〃RF。禾惋 虚短”和 虚断”的特点 可求得其闭环
电压放大倍数为：
Avf | RI |
五、基础实验内容及要求
1. 反相比例运算电路
电路图：
：X5C1
■ 7*1
VEE
实验室示波器显示结果:
RIGOL STOP ■ | - - -.■ -爭 O .0rnU |
| |
MaiB5ea6mU | CH2- 丹Ti贬 耳观占" O^@.?000s |
在Multisim10中的仿真结果:
总结分析：
由于实验室的实验仪器比较旧，所以在实验室的示波器上显示的波形信号干扰大，所以又在Multisim10中再次做了一次仿真。
两个波形结果显示：经过反向比例放大器后，电压值放大了理论结果相符。
2. 用UA741组成积分电路
电路图：
VC?
GM | 甸D弋上?ID | —VCC 1?V vcc | Ul |
10倍，并且反向，与
…什............... | 七? D 胡上仃 | kD | ■ ■ I ■ ■ ■* tai^' ■■■■ VLt UA741CB IICL7J1CD '"'| 1Vt_EB | [} D | |||
— -- ---- | |||||||
:;:10kD | :10kD | ||||||
1G0n| II I ?■I ?, | I | 1(M>nh —............ | |||||
? ■ * ■ ■ ■ ? jr | ? ■ ■ ? ? - ■ - i - i ■亠” ? - ■ - ? | |||||||
;耳那=和琵啊::
在Multisim 10中的仿真结果:
总结分析：
由于时间原因， | 积分电路没有在实验室搭建电路输出波形, | 于是用了 Multisim |
10仿真。通过仿真结果可以看出与理论大致符合。
六、实验分析及总结：
本次实验首先是搭建电路，对于在面包板上搭建电路， 还是比较生疏，触了运算然后再实验中接
放大器，让我们有了把理论运用到实际中，又一次接触到示波器， 地熟悉了示波器，对这让我们又一次
于示波器的运用也一次比一次熟练，相信慢慢地会越来越好的。