模拟电子技术教材十Word文件下载.docx
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4.对要求功耗较低的场合,应选择低功耗型,如LM312、OP-20等。
5.对于频带宽的电路,应选择中增益宽带型,如LM353等。
6.对输出功率要求较大的场合,应选择大功率型,如MCEL165等。
大功率型运放在使用时,应根据要求加装散热片,以防运放因过热而损坏。
二、集成运放的消振与调零
1.自激振荡的消除集成运放的内部为高增益多级放大电路,因而易于产生自激振荡,使电路工作不稳定。
为消除自激振荡,大多数运放(例如μA741等)的内部已设置了自激振荡的补偿网络,但也有的运放需要引出消振端子,外接RC消振网络。
实际应用中,有些电路通过在正、负电源端并接0.01μF~0.1μF的电容消除自激振荡,如图3-26a所示;
有些电路则在输入端并联RC支路消振,如图3-26b所示。
2.调零集成运放在使用时,要求输入为零时输出也为零,即零输入零输出。
为此,有些运放在引脚中设有专门的调零端子,接上调零电位器RP就可以进行调零,电路如图3-27所示。
调零电位器应选用精密的线绕电位器。
调零时,将电路的输入端接地,调节电位器RF使输出电压为零即可。
对于没有专门调零端的集成运放,使用中可采取辅助调零的方法。
如图3-28a所示,通过在运放的反相输入端外加补偿失调电压,以使输入为零时输出也为零。
另外,也可以在同相输入端外加补偿失调电压,如图3-28b所示。
第六节集成运放技能训练
训练1
集成运放基本运算电路的应用与测试
一、训练目的
1.学习集成运放的基本使用方法
2.掌握集成运放基本运算电路的测试方法
二、所需仪器及设备
双路直流稳压电源1台;
函数发生器一台;
万用表1块;
实验线路板1块
三、训练内容和步骤
电路如图3-29所示。
电路中的两只二极管VD1和VD2是为了避免电源的极性接错损坏器件而接入的保护二极管。
测试时,在反相输入端施加的直流小信号由分压电路产生。
分压电路可以从M、N点输出两路直流小信号。
当电位器的滑动触点位于中间位置时,输出电压为零;
当滑动触点上移时,输出电压为正;
当滑动触点下移时,输出电压为负。
本实训由通用型集成运放LM741组成基本运算电路,并进行相关测试。
集成运放LM741的管脚排列顺序如图3-30所示,图中1、5两端接调零电位器,调零电源为负电源。
熟悉电路板后,引入±
12V双路电源。
首先对运放电路进行调零,然后完成以下测试内容。
1.反相输入放大电路的测试
(1)将分压电路产生的直流小信号从A(或B)端输入,构成反相输入放大电路;
(2)使输入信号分别为0.2V、0.4V,测量相应的输出电压,并将测量值和理论值填入自拟的表中。
(3)计算电压放大倍数。
2.加法运算电路测试
(1)将分压电路产生的两路直流小信号分别从A端和B端输入,构成加法运算电路;
(2)将电路中的F、G两点短接,使运放两输入端电阻平衡。
(2)使输入信号分别为(+0.2V、-0.1V)、(-0.2V、+0.1V)、(+0.2V、-0.2V),测量相应的输出电压,并将测量值和理论值填入自拟的表中。
3.积分运算电路测试
(1)将电路中的D、E两点短接,构成积分运算电路;
(2)从A(或B)端输入幅值为0.5V、频率为1kHz的方波信号,用示波器观察并记录输入、输出信号的波形及输出信号的幅值。
四、思考题
1.为什么在使用集成运放时,首先要进行调零?
总结对运放进行调零的步骤。
2.构成积分运算电路时,为什么不将反馈电阻RF断开?
训练2集成运放波形产生电路的应用与测试
1.熟悉使用集成运放构成各种非正弦波产生电路。
2.掌握使用示波器测量频率和周期的方法。
数字电压表1块;
万用表1块
1.方波产生电路及测试实训电路如图3-31所示。
(1)按图接线,调节RP大约在中点位置。
检查无误后引入±
(2)用示波器观察uc和uo的波形,测量频率并与估算值比较。
2.方波产生电路及测试电路如图3-32所示。
(1)按图接线,检查无误后引入±
(2)调节RP,用示波器观察uo1和uo2的波形,测量频率和幅值并与估算值比较。
四、思考题
1.如何改变图3-32电路输出信号频率?
设计两种方案并画出波形。
2.分析图3-33所示电路输出波形,按图接线,用示波器观察输出波形。
复习思考题
3-1为什么在集成运放的输入级采用差动放大电路?
差动放大电路在结构上有什么特点?
它为什么能够抑制零点漂移?
3-2差动放大电路有哪四种接法?
它们在指标计算时有什么不同?
3-3集成运放有哪些主要参数?
它们是如何定义的?
3-4双端输入、双端输出差动放大电路如图3-34所示,试分析以下问题:
(1)若ui1=1500μV,ui2=500μV,则差模输入电压uid和共模输入电压uic分别为多少?
(2)若差模电压放大倍数Aud=100,求差模输出电压uod的值;
(3)若输出电压uo=1000ui1-999
ui2,求电路的差模电压放大倍数Aud、共模电压放大倍数Auc以及共模抑制比KCMR。
3-5差动放大电路如图3-35所示,毫伏表满刻度的电流为100μA,内阻为2kΩ,三极管V1和V2的β均为50。
试求
(1)每个管子的静态电流IBQ和ICQ(UBE=0.7V)。
(2)当毫伏表满偏时的输入电压ui为多大?
3-6试求图3-36所示电路的输出电压uo与ui的关系,并求R3、R5的值。
3-7在图3-37所示电路中,已知R3=2R1,ui=-1V。
试求:
(1)输出电压uo1和uo。
(2)理想情况下,该电路的输入和输出电阻为多大?
3-8图3-38a所示电路中,R1=R2=RF,输入电压ui1和ui2的波形如图3-38b所示,试画出输出电压uo的波形。
3-9图3-39是集成运放测量电流的原理图,共有三个不同的量程。
输出端的电压表满量程为5V,用电压表的读数指示被测电流IX。
(1)各量程对应的电阻R1、R2和R3。
(2)该电流表的内阻大还是小,为什么?
3-10如图3-40所示电路,设集成运放饱和输出电压为±
12V。
已知ui1=0.1V,ui2=0.2V,R1=50kΩ,R2=100kΩ,R3=33kΩ,R4=R5=100kΩ,R6=R7=50kΩ。
(1)指出运放A1、A2各组成什么电路;
(2)求uo1和uo的值;
(2)若R2开路,求uo1的值。
3-11由集成运放组成的三极管β的测量电路,如图3-41所示。
试求
(1)C、B、E各点对地的电压值(被测三极管为硅管);
(2)当电压表读数为200mV时,被测三极管的β值。
3-12在图3-42a所示电路中,已知输入电压ui的波形如图3-42b所示,当t=0时uo=0V。
试画出输出电压uo的波形。
3-13电路如图3-43所示,已知集成运放饱和输出电压为±
12V,AOd=105,求下列三种情况下的输出电压。
(1)uP=3mV,uN=3.1mV;
(2)uP=3mV,uN=0mV;
(3)uP=0mV,uN=3mV。
3-14电路如图3-44所示,集成运放饱和输出电压为±
Uo(sat),二极管导通压降为0.7V。
(1)指出A1和A2各组成什么电路?
(2)说明VD1、VD2的作用及输入信号的范围;
(3)当输入信号ui=sinωt(V)时,试画出uo1和uo2的波形。
3-15图3-45a所示电路是由A1和A2组成的窗孔比较器,参考电压UR1>
UR2,试分析输入信号ui由零增加时,输出电压uo的变化,并在图3-45b中作出电压传输特性。