集成运算放大器的基本运算电路实验原理

时间:2008-09-17

  本实验所采用的集成运放的型号为μA741(或F007),引脚排列如图1所示。它是8脚双列直插式组件,2脚和3脚为反相和同相输入端,6脚为输出端,7脚和姓脚为正、负电源端,1脚和5脚为失调调零端。在1脚与5脚之间可接入一个几十欧姆的电位器并将滑动触头接到负电源端。8脚为空脚。
  集成运算放大器按照输入方式可分为同相、反相、差动三种接法。按照运算关系可分为比例、加法、减法、积分、微分等,利用输入方式与运算关系的组合,可接成各种运算电路。

图1  μA74l引脚排列

  1,反相比例运算电路

  反向比例运算电路如图2所示。根据电路分析,这种电路的输出电压为

  2.反相加法器电路

  如果运算放大器的反相端同时加入几个信号,接成如图3的形式,就构成了反相加法器电路,它能对同时加入的几个信号电压进行代数相加运算。


                
                      图2  反相比例运算电路                                                             图3   反相加法器

  如果把运算放大器看做是理想的,那么输出电压与输入电压之间的关系为

  如果几个输入电阻R1=R2=R3=……,并以R表示,那么   


       
  为了保证运算放大器的两个输入端处于平衡对称的工作状态,克服失调电压、失调电流的影响,在电路中应尽量保证运算放大器两个输入端的外电路的电阻相等。因此,在反相输入的运算放大器电路中,同相端与地之间要串接补偿电阻凡,凡的阻值应是反相输入电阻与反馈电阻的并联值,即R4=R1//R2//R3//Rf
  3,差动运算放大电路(减法器)
  差动输入运算放大器电路如图4所示。根据电路分析,这种电路的输出电压为

  说明了输出与输入之间具有相减关系,所以这种电路又称为减法器.

     电路中,同相输入电路参数与反相输入电路应保持对称,即同相输入端的分压电路也应由R1和Rf来构成。
  4.微分器
  微分器的输出电压与输入电压的微分成正比,在线性系统中作为微分来使用,而在脉冲数字电路中用做波形变换。在图5所示的电路中,

               
图4  差动放大器电路                                                                           图5  微分器

  图中Ri的作用是限制高频增益,使高频增益下降为Rf/Ri。只有当输入信号频率f<fc=1/(2πRiC))时电路才起微分作用。
  


  
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