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实验八 集成运算放大器的运用——运算器
一、实验目的
1、熟悉集成运算放大器的性能和使用方法;
2、掌握集成运放构成基本的模拟信号运算电路。
二、预习要求
1、复习集成运放应用的有关内容,分析本实验各种应用电路的工作原理。
2、根据电路参数,计算反相放大器,同相放大器的电压增益 Avp,确定加法器和减法器电路
图中的电阻值(R1,R2和R3)。并对加法器和减法器的输出值进行理论计算,根据输入波
形的情况,预先估计加法、减法器的输出结果。
3、对实验内容进行 Multisim(EWB)或 PSpice 仿真,列出仿真结果。对设计部分的内容进
行电路仿真。
4、熟悉实验内容和步骤,画好实验数据记录表格。
三、实验报告要求
1、画出各种实验电路,列表整理实验数据。
2、计算实验结果,与理论值比较,分析产生误差的主要来源。
3、通过仿真软件完成设计内容,画出仿真电路和结果;
四、实验原理
集成运放是一种高增益、高输入阻抗、低输出阻抗的直流放大器。若外加反馈网络,
便可实现各种不同的电路功能。例如,施加线性负反馈网络,可以实现放大功能,以及加、
减、微分、积分等模拟运算功能;施加非线性负反馈网络,可以实现乘、除、对数等模拟运
算功能以及其它非线性变换功能。
本实验采用TL082 型集成运算放大器,其管脚排列如图 1所示。TL082 型为双运放、TL084
为四运放。注意:在使用过程中,正、负电源不能接反,输出端不能碰电源,接错将会烧坏
运放。
图1 TL082、TL084管脚图
集成运放的应用非常广泛。本实验仅对集成运放外加线性负反馈后的若干种电路功能进
行实验研究。
1、反相放大器
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电路如图2 所示,信号由反相端输入。在理想的条件下,反相放大器的闭环电压增益为:
V RF
A o
VF
Vi R1
由上式可知、闭环电压增益的大小、完全取决于电阻的比值RF / R1 、电阻值的误差,
将是测量误差的主要来源。
图2 反相放电器 图3 同相放电器
当取R = R1 ,则放大器的输出电压等于输入电压的负值,即: RF
F V Vi Vi
o
R1
此时反相放大器起反相跟随器作用。
2、同相放大器
电路如图3 所示,信号由同相端输入。在理想的条件下,同相放大器的闭环电压增益为:
V RF
o
A 1
VF
Vi R1
3、电压跟随器
电路如图4 所示,它是在同相放大器的基础上,当 R1→∞ 时,AVF→1, 同相放大器就
转变为电压跟随器。它是百分之百电压串联负反馈电路,具有输入阻抗高、输出阻抗低、电
压增益接近 1 的特点。
图4 同相跟随器原理图 图5 同相
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