当RF为有限值时,Avf恒大于1,当R1→∞(或RF=0时),同相放大器变为电压跟随器。如图4—1所示。
2.反相放大器
电路如图4—2所示。信号由反相端输入,在理想条件下,反相放大器的闭环增益为
Avf?voR??F viR1图4—2 反相放大器
由上式可知,选用不同的电阻比值
RF,Avf可大于1,也可小于1。当RF=R1时,R1放大器的输出电压等于输入电压的负值。此时反相放大器显示反相跟随作用,因此,称它为反相器。
3.反相加法器
电路如图4—4所示。当运算放大器开环增益足够大时,其输入端为虚地,Vi1和Vi2均可通过R1和R2转换成电流,实现代数相加运算,其输出电压
?RF?RFvo???v?v?Ri1Ri2??
2?1?图4—4 反相加法器
五.实验内容
1.电压跟随器
①在模拟电路实验箱上按图4—1接线。
②将实验箱中的直流电压源“OUT1”作为电路输入Vi接入电路,调节OUT1使其分别为表12—1中的数值(用万用表直流电压档测量),测量与之相对应的输出电压Vo的
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值,并填入表4—1中。
表4—1
Vi(V) 理论值 Vo(V) 测量值 误差% 2.反相比例放大器
①在模拟电路实验箱上按图4—2接线。
②将实验箱中的直流电压源“OUT1”作为电路输入Vi接入电路,调节OUT1使其分别为表4—2中的数值(用万用表直流电压档测量),测量与之相对应的输出电压Vo的值,并填入表4—2中。
表4—2
Vi(mV) 理论值 Vo(V) 测量值 误差% 3.同相比例放大器
实验电路如图4—3所示,操作步骤同上。按表4—3内容实验测量,并将实验结果填入表4—3中。
表4—3
Vi(mV) 理论值 Vo(V) 测量值 误差% 4.反相求和电路
实验电路如图4—4所示。按表4—4内容实验测量,并将实验结果填入表4—4中。
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-2 -0.5 0 +0.5 1 600 900 1000 1500 300 600 900 1000
表4—4
Vi1(V) Vi2(V) 理论值 Vo(V) 测量值 误差% 4
六.实验报告
1.记录和整理实验所得数据和波形,并与理论值相比较,分析误差产生原因。 2.总结本实验中4种运算电路特点及性能。 七.思考题
1.若输入信号与放大器的同相端连接,当信号正向增大时,运算放大器的输出是正还是负?
2.若输入信号与放大器的反相端连接,当信号负向增大时,运算放大器的输出是正还是负?
0.3 0.2 -0.3 0.2 0.2 -0.2 0.1 0.3 实验五 集成运算放大器应用之二
一.实验目的
1.学会正确使用示波器DC、AC输入方式观察波形的方法。 2.掌握积分电路的特点及性能。
二.实验仪器
1.TPE-A3型模拟电路实验箱 2.V-252型双踪示波器 3.XJ1630型函数信号发生器 4.MF-500型万用表
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三.预习要求
1.复习由运算放大器组成的比例积分等运算电路的工作原理。 2.计算积分电路输出波形的频率和幅值。 四.实验原理 1.积分器
电路如图5—1所示,当运算放大器开环电压增益足够大时,可认为iR=iC,其中
iR?dv(t)vi ic??Co
dtR1将iR、iC代入,并设电容两端初始电压为零,则
1vo(t)??vi(t)dt ?R1C0t当输入信号Vi(t)为幅度V的阶跃电
1VVdt??t此压时,则有vo(t)??R1C?RC10t图5—1 积分器
时输出电压Vo(t)的波形是随时间线性下降的,如图5—2所示。
图5—2输入为V的积分器输出波形
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若VI(t)是幅值为VIPP的矩形波电压时,则VO(t)是VOPP?波,输入、输出波形的对应关系如图5—3所示。
1VIPP?2RC?T???的三角?2?Vi(t) 0 VIPP t T VO(t) VOPP 0 t 图5—3 输入为矩形波时的输出波形 五.实验内容
1.积分电路
①在模拟电路实验箱上按图5—1接线。
②使函数信号发生器输出为频率f=1KHz,幅值为2V的方波作为Vi接入电路。用示波器同时观察输入、输出电压(Vi和Vo)的波形,并在坐标纸上绘制波形,标出其幅值、周期及Vi和Vo的相位关系。 六.实验报告
1.记录和整理实验所得数据和波形,并与理论值相比较,分析误差产生原因。 2.总结本实验中积分电路的特点及性能。 七.思考题
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