实训项目3 集成运算放大器的应用电路.ppt
模块二 基础性实训,实训项目3：集成运算放大器的应用电路3.1 实训概要3.2 实训案例操作分析-集成运算放大器零偏的调整3.3 集成运算放大器的线性应用(I)-模拟运算电路 3.4 运算放大器的基本应用（II）-正弦波发生器,实训项目3：集成运算放大器的应用电路,3.1 实训概要 通过本实训学习，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，以使其满足工程实际的要求。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。,实训项目3：集成运算放大器的应用电路,3.1 实训概要3.1.1 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。,实训项目3：集成运算放大器的应用电路,3.1 实训概要3.1.2实训重点 运算放大电路零偏的调整方法；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；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。,实训项目3：集成运算放大器的应用电路,3.1 实训概要3.1.3实训知识准备 认真复习教材中关于运算放大器的有关知识；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；掌握运算放大器的性能特点及输出参数；掌握常用电工测量仪表的基本原理和正确使用方法。,实训项目3：集成运算放大器的应用电路,3.1 实训概要3.1.3实训考核标准 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%；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%；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%。,实训项目3：集成运算放大器的应用电路,3.2 实训案例操作分析 3.2.1 案例题目：集成运算放大器零偏的调整3.2.2 实训目的 熟悉运算放大器uA741的各管脚引线功能；了解uA741运放的工作原理；初步掌握运算放大器电路的测试方法。,实训项目3：集成运算放大器的应用电路,3.2 实训案例操作分析 3.2.3 实训原理,实训项目3：集成运算放大器的应用电路,3.2 实训案例操作分析 3.2.4 实训仪器和设备,实训项目3：集成运算放大器的应用电路,3.2 实训案例操作分析 3.2.5 实训内容和步骤 按3.2.3中电路图连接电路，并将信号源Us置零，使同相输入端输入电压为零；用毫伏表测量运放的输出电压，观察输出电压值是否为零；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。,实训项目3：集成运算放大器的应用电路,3.2 实训案例操作分析 3.2.6 实训思考题 若输入端对地短路，输出电压V00，说明组件存在什么问题？如何解决？在调零时为什么要接成闭环？把Rf开路调零吗？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？,实训项目3：集成运算放大器的应用电路,3.2 实训案例操作分析 3.2.7注意事项 熟习所用仪器仪表的型号、规格、量程、使用方法；输入端输入电压最大不得超过电源电压；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。实验时，要严格遵守实验规程。正负电源千万不能接反。,实训项目3：集成运算放大器的应用电路,3.2 实训案例操作分析 3.2.8实训报告要求 实训名称：运算放大器零偏调整；实训目的：请参阅3.2.2；实训原理：简单说明原理，并附上实验电路图或实验原理图；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；实训内容和步骤；思考题：通过实训全过程，结合教材，进行回答。,实训项目3：集成运算放大器的应用电路,3.3集成运算放大器的线性应用(一)模拟运算电路 3.3.1实训目的研究由集成运算放大器组成的比例、加法、减法等基本运算电路的功能。了解运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题。,实训项目3：集成运算放大器的应用电路,3.3集成运算放大器的线性应用(一)模拟运算电路 3.3.2实训原理,图3.1.1 反相比例运算电路 图3.1.2 反相加法运算电路,实训项目3：集成运算放大器的应用电路,(a)同相比例运算电路(b)电压跟随器图3.1.3 同相比例运算电路,3.3集成运算放大器的线性应用(一)模拟运算电路 3.3.2实训原理,实训项目3：集成运算放大器的应用电路,3.3集成运算放大器的线性应用(一)模拟运算电路 3.3.3实训设备与器件 12V直流电源函数信号发生器交流毫伏表 直流电压表集成运算放大器uA7411电阻器、电容器若干。,实训项目3：集成运算放大器的应用电路,3.3集成运算放大器的线性应用(一)模拟运算电路 3.3.4实训内容 反相比例运算电路按图3.1.1连接实训电路，接通12V电源，输入端对地短路，进行调零和消振。输入f100Hz，Ui0.5V的正弦交流信号，测量相应的UO，并用示波器观察Uo和ui的相位关系，记入表3.1.1。,实训项目3：集成运算放大器的应用电路,3.3集成运算放大器的线性应用(一)模拟运算电路 3.3.4实训内容 同相比例运算电路按图3.1.3(a)连接实训电路。实训步骤同内容1，将结果记入表3.1.2。将图3.1.3(a)中的R1断开，得图3.1.3(b)电路重复内容1。,实训项目3：集成运算放大器的应用电路,3.3集成运算放大器的线性应用(一)模拟运算电路 3.3.4实训内容 反相加法运算电路按图3.1.2连接实训电路。调零和消振。输入信号采用直流信号，图3.1.6所示电路为简易直流信号源，由实训者自行完成。实训时要注意选择合适的直流信号幅度以确保集成运放工作在线性区。用直流电压表测量输入电压Ui1、Ui2及输出电压UO，记入表3.1.3。,实训项目3：集成运算放大器的应用电路,3.3集成运算放大器的线性应用(一)模拟运算电路 3.3.5实训总结 整理实训数据，画出波形图（注意波形间的相位关系）。将理论计算结果和实测数据相比较，分析产生误差的原因。分析讨论实训中出现的现象和问题。,实训项目3：集成运算放大器的应用电路,3.3集成运算放大器的线性应用(一)模拟运算电路 3.3.6预习要求 复习集成运放线性应用部分内容，并根据实训电路参数计算各电路输出电压的理论值。在反相加法器中，如Ui1 和Ui2 均采用直流信号，并选定Ui21V，当考虑到运算放大器的最大输出幅度(12V)时，Ui1的大小不应超过多少伏？为了不损坏集成块，实训中应注意什么问题？,实训项目3：集成运算放大器的应用电路,3.4运算放大器的基本应用（II）正弦波发生器 3.3.1实训目的学习用集成运放构成正弦波发生器。学习波形发生器的调整和主要性能指标的测试方法。,实训项目3：集成运算放大器的应用电路,3.4运算放大器的基本应用（II）正弦波发生器 3.3.2实训原理,图3.2.1 RC桥式正弦波振荡器,实训项目3：集成运算放大器的应用电路,3.4运算放大器的基本应用（II）正弦波发生器 3.3.3实训设备与器件 12V直流电源 双踪示波器交流毫伏表 频率计集成运算放大器 uA7412 二极管 IN41482稳压管 2CW2311 电阻器、电容器若干。,实训项目3：集成运算放大器的应用电路,3.4运算放大器的基本应用（II）正弦波发生器 3.3.4实训内容 按图3.2.1连接实训电路。接通12V电源，调节电位器RW，使输出波形从无到有，从正弦波到出现失真。描绘UO的波形，记下临界起振、正弦波输出及失真情况下的RW值，分析负反馈强弱对起振条件及输出波形的影响。调节电位器RW，使输出电压 UO 幅值最大且不失真，用交流毫伏表分别测量输出电压 UO、反馈电压U+和U-，分析研究振荡的幅值条件。用示波器或频率计测量振荡频率fO，然后在选频网络的两个电阻R上并联同一阻值电阻，观察记录振荡频率的变化情况，并与理论值进行比较。断开二极管D1、D2，重复2的内容，将测试结果与2=进行比较，分析D1、D2的稳幅作用。,实训项目3：集成运算放大器的应用电路,3.4运算放大器的基本应用（II）正弦波发生器 3.3.4实训总结 列表整理实训数据，画出波形，把实测频率与理论值进行比较根据实训分析RC振荡器的振幅条件讨论二极管D1、D2的稳幅作用。,实训项目3：集成运算放大器的应用电路,3.4运算放大器的基本应用（II）正弦波发生器 3.3.5预习要求 复习有关RC正弦波振荡器的工作原理，并估算图3.2.1电路的振荡频率。设计实训表格。为什么在RC正弦波振荡电路中要引入负反馈支路？二极管D1和D2 它们的作用是什么？在波形发生器各电路中，“相位补偿”和“调零”是否需要？为什么？,
