5. 共模抑制比KCMR
KCMR的测试电路如图3-18所示:
图3-18 共模抑制比KCMR测试电路
集成运放的差模电压放大倍数Ad与共模电压放大倍数AC之比称为共模抑制比 KCMR?AdA 或 KCMR?20lgd(db) (3-56) ACAc理想运放对输入的共模信号其输出为零,但在实际的集成运放中,其输出不可能没
有共模信号的成分,输出端共模信号愈小,说明电路对称性愈好,也就是说运放对共模干扰信号的抑制能力愈强,即KCMR愈大。
集成运放工作在闭环状态下的差模电压放大倍数为Ad??RF (3-57) R1当接入共模输入信号Uic时,测得UOC,则共模电压放大倍数为 AC?UOC (3-58) UiC得共模抑制比为 KCMR?AdRU?FiC (3-59) AcR1UOC六、实验内容
为防正负电源接反损坏集成块,运放系列实验中μA741的电源已接上。另外输出端切忌不可短路,否则将会损坏集成块。 1.测量输入失调电压UOS
在运放系列模块中,按图3-14正确连接实验电路,打开直流开关,用万用表测量输出端电压UO1,并用公式3-52(3-51)计算UOS。记入表3-24中。
2.测量输入失调电流IOS
在运放系列模块中,按图3-15正确连接实验电路,打开直流开关,用万用表测量UO2,并用公式3-54(3-53)计算IOS。记入表3-24中。
3.测量输入偏置电流IIB
若无微安级精度仪器此实验略过,有则先调零(调零方法:如图3-19所示连接电路, 调节RW使Uo为零即调零完毕,断开电路其它连线,若保持调零端的电位器RW接入运放中,则后续实验可不用调零。调零时必须小心,不要使电位器的接线端与地线或正电源线相碰,否则会损坏运算放大器)后,如图3-16正确连接电路,记录所测数据。
4.测量开环差模电压放大倍数Aud 先调零(方法见步骤3说明),然后按图3-17正确连接实验电路,运放输入端加入一个频率20HZ,峰峰值为100mV正弦信号,用示波器监视输出波形。用毫伏表测量UO和Ui,并用公式3-56(3-55)计算Aud。记入表3-24中。
5.测量共模抑制比KCMR
先调零(方法见步骤3说明),然后按图3-18正确连接实验电路,运放输入端加f=100HZ,Uic=10V(峰峰值)正弦信号,用毫伏表测量UOC和Uic,并用公式3-58、3-59计算AC及KCMR。记入表3-24中。
图3-19 调零电路
七、注意事项
1.测试时输入的共模电压Ui,必须小于被测量的集成运放的最大共模输入电压Uic,max,否则运放的共模抑制比将显著下降;
2.若存在自激振荡现象,应在排除运放的自激后才能进行测量。 八、实验报告
1.整理测试数据,并对数据进行处理;
2.将实际测得的参数与所用的集成运算放大器在手册上标明的参数进行比较,分析产生误差的原因;
3.简要分析这些参数对用集成运放组成的电路所造成的影响和误差。 4.回答预习要求和思考题中的问题; 5.附上原始数据记录及指导教师的签名。
九、思考题
产生输入失调电压与输入失调电流的原因有何不同?
实验原始数据记录
步骤1:
表3-24 测量输入失调电压UOS
IOS(μA) 实测 典型 实测典型值 值 值 值 UOS(mV) Aud(db) 实测典型值 值 Ac(db) 实测典型值 值 KCMR(db) 实测典型值 值
指导教师:
实验日期:
实验八 集成运算放大器的应用
—— 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、实验类型 设计型实验。 三、预习要求
1、复习有关集成运放基本运算电路的知识;
2.详细阅读实验指导书,弄清实验内容、方法和步骤;
3.用给定的元器件自行设计基本运算电路,并列出相应的表格,得出计算结果。 四、实验仪器 1.双踪示波器 2.万用表
3.交流毫伏表 4.信号发生器 五、实验原理
在线性应用方面,可组成比例、加法、减法、积分、微分、对数、指数等模拟运算电路。
1)反相比例运算电路
电路如图3-20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
UO??RFUi (3-60) R1
图3-20 反相比例运算电路
为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R2=R1∥RF。 2)反相加法电路
图3-21 反相加法运算电路
电路如图3-21所示,输出电压与输入电压之间的关系为
UO??(RFRUi1?FUi2) R3=R1∥R2∥RF (3-61) R1R23)同相比例运算电路
图3-22(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 UO?(1?RF)Ui R2=R1∥RF (3-62) R1当R1→∞时,UO=Ui,即得到如图3-22(b)所示的电压跟随器。图中R2=RF,用以减小漂移和起保护作用。一般RF取10KΩ,RF太小起不到保护作用,太大则影响跟随性。
图3-22 同相比例运算电路
4)差动放大电路(减法器)
对于图3-23所示的减法运算电路,当R1=R2,R3=RF时,有如下关系式:
U0?RF(Ui2?Ui1) (3-63) R1