实训项目3集成运算放大器的应用电路.doc

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。 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，满足工程实际的要求。 3.1.2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； 3.1.3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。 3.1.4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%。 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 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。 3.2.3实训原理 图 3.2.1 uA741管脚图 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uA741（或F007），引脚排列如图3.2.1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。 图 3.2.2 集成运放调零电路 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RW，调零时，将输入端接地，调零端接入电位器RW，用直流电压表测量输出电压Uo，细心调节RW，使Uo为零（即失调电压为零）。对于uA741运放可按图3.2.2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（RF／R1 太大），为此可将RF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。 3.2.4实训仪器和设备 表3.2.1 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 3.2.5 实训内容和步骤 1.按图3.2.2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。 3.2.6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？ 3.2.7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Uo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。 3.