集成运算放大器的应用电路

集成运算放大器的应用电路

7.1 实训概要

   通过本章实训学习，加深对集成运算放大器原理的理解，正确理解集成运算放大器工作的偏置条件；能够熟练的对运算放大器进行零偏调整，以使其満足工程实际的要求。同时正确掌握运算放大器反相放大、同相放大、比例运算等运算电路的测试方法，为今后的实际工作打下良好的基础。

7.1.1实训总体要求

（1）通过实训学习，深入理解运算放大器的偏置条件；掌握偏置电路的正确调整方法。

（2）加深理解运算放大器的虚地、虚短、虚断等概念，掌握克服零偏现象的技术措施与调整方法；

（3）通过实训学习，掌握运算放大器的比例放大电路、加减法运算电路及运算放在大器的非线性应用等基本电路。能够实际调试运放电路，満足工程实际的要求。

7.1.2实训重点

（1）       运算放大电路零偏的调整方法；

（2）       掌握运算比例运算、加减法运算及非线性应用基本电路的测量和调试方法；

（3）       掌握运放组成的正弦波发生器的特性及其在工程实际中的作用；

7.1.3实训知识准备

（1）认真复习教材中关于运算放大器的有关知识；

（2）深刻理解运放的虚地、虚短的概念与运放的偏置条件及偏置条件对电路零偏的影响；

（3）掌握运算放大器的性能特点及输出参数；

（4）掌握常用电工测量仪表的基本原理和正确使用方法。

7.1.4实训考核标准

（1）能够正确连接各运算电路，并能对电路零偏进行调整直至正常工作状态，占40%；

（2）掌握各基本运放电路参数的测量方法，并测量验证输入输出信号的函数关系 ，占40%；

（3）能够对基本放大电路的常见故障进行分析，并能够排除一些基本的故障，占20%。

7.2 实训案例操作分析

7.2.1案例题目   集成运算放大器零偏的调整

7.2.2实训目的 

1、  熟悉运算放大器uA741的各管脚引线功能；

2、  了解uA741运放的工作原理；

3、  初步掌握运算放大器电路的测试方法。

7.2.3实训原理

集成运算放大器是一种线性集成电路，和其它半导体器件组成的电路一样，使用中需要进行一系列调整流才能保证准确使用和正常工作。为了正确使用集成运放，零偏是其中最基本的调整之一。

本实验采用的集成运放型号为μA741（或F007），引脚排列如图7.0－1所示，它是八脚双列直插式组件，②脚和③脚为反相和同相输入端，⑥脚为输出端，⑦脚和④脚为正、负电源端，①脚和⑤脚为失调调零端，①⑤脚之间可接入一只几十KΩ的电位器并将滑动触头接到负电源端。 ⑧脚为空脚。

为提高运算精度，在运算前， 应首先对直流输出电位进行调零，即保证输入为零时，输出也为零。当运放有外接调零端子时，可按组件要求接入调零电位器R_W，调零时，将输入端接地，调零端接入电位器R_W，用直流电压表测量输出电压U₀，细心调节R_W，使U₀为零（即失调电压为零）。对于uA741运放可按图7.0－2所示电路进行调零。

    如果一个运放如不能调零，大致有如下原因：① 组件正常，接线有错误。② 组件正常，但负反馈不够强（R_F／R₁ 太大），为此可将R_F短路，观察是否能调零。③ 组件正常，但由于它所允许的共模输入电压太低，可能出现自锁现象，因而不能调零。为此可将电源断开后，再重新接通，如能恢复正常，则属于这种情况。④组件正常，但电路有自激现象，应进行消振。⑤组件内部损坏，应更换好的集成块。

 

7.2.4实训仪器和设备

表7.0-1       仪器仪表及元器件一览表

序号	名     称	型 号	规   格	数量	备   注
1	直流电源		输出+12V、-12V	1
2	指针万用表	MF-47		1	或500型
3	数字万用表	UT-52	或DT-9909	1
4	集成运算放大器	UA741		1
5	晶体管毫伏表	DA-16A	0-1000mV	1
6	电阻	碳膜	各种规格
7	电位器	普通		2	可调电阻

 

7.2.5 实训内容和步骤

1、  按图7.0-2连接电路，并将信号源Us置零，使同相输入端输入电压为零；

2、  用毫伏表测量运放的输出电压，观察输出电压值是否为零；

3、  如果输出电压不为零，调整调零电位器RW直至输出电压为零。调整的过程中注意观察输出电压极性，及时调整电位器的调整方向。

7.2.6实训思考题

1、  若输入端对地短路，输出电压V₀≠0，说明组件存在什么问题？如何解决？

2、  在调零时为什么要接成闭环？把Rf开路调零吗？

3、  为什么防止电源极性接反引超器件损坏，可以在电路中采取什么措施？

7.2.7注意事项

(1)熟习所用仪器仪表的型号、规格、量程、使用方法；

(2)输入端输入电压最大不得超过电源电压；

(3) 在观察输出电压U₀的过程中，毫伏表要从最大逐步调小，不要一步调的太大，直至调到最小挡位为止。

(4)实验时，要严格遵守实验规程。正负电源千万不能接反。

7.2.8实训报告要求

(1)实训名称：运算放大器零偏调整

(2)实训目的：请参阅7.2.2

(3)实训原理：简单说明原理，并附上实验电路图或实验原理图。

(4)实训仪器、仪表、设备：列表写明仪器仪表的名称、型号、规格、数量和备注，请参阅仪器仪表及元器件一览表。

（5）实训内容和步骤：

（6）思考题：  通过实训全过程，结合教材，进行回答。

（7）注意事项：