实验六 集成运放设计与应用

实验六 集成运算放大器的基本应用与运算电路设计

一、实验目的

1. 加深理解和掌握比例放大器、电压跟随器的性能、特点及输出电压与输入电压的函数关系。

2. 通过用集成运算放大器设计加减法运算电路，加深理解和掌握集成运算放大器在信号运算方面的应用。 二、原理说明

集成运算放大器是一种具有高电压放大倍数的直接耦合多级放大电路。当外部接入不同的线性或非线性元器件组成输入和负反馈电路时，可以灵活地实现各种特定的函数关系。在线性应用方面，可组成比例、加法、减法、积分、微分、对数等模拟运算电路。

三、实验设备

四、实验内容

运算放大器LM324是四运算放大器集成电路，它采用14脚双列直插塑料封装，其引脚图如图6-1所示。它的内部包含4组形式完Vi全相同的运算放大器，除电源共用外（也可单电源使用），4组运算放大器相互独立。

一、反相比例放大器 1. 按图6-2接线。

图6-1 LM324引脚图

Vo

将反相输入端接直流信号源的输出端，调节直流信号源的输出电压，使Vi分别为表6-1中所列各值，并测出相应的Vo值填入表6-1。

2. 预习要求

（1）写出图6-2反相比例放大器的输出与输入的关系式。 （2）求出表6-1中理论估算值。

1

图6-2

表6-1

二、同相比例放大器 1. 按图6-3接线。

使Vi分别为表6-2中所列各值，并测出相应的Vo值填入表6-2。 2. 预习要求

（1）写出图6-3反相比例放大器的输出与输入的关系式。

（2）求出表6-2中的理论估算值。

表6-2

三、电压跟随器 1. 按图6-4接线。

使Vi分别为表6-3中所列各值，并测出相应的Vo值填入表6-3。 2. 预习要求 （1）写出图6-4反相比例放大器的输出与输入的关系式。

（2）求出表6-3中的理论估算值。

表6-3

四、设计一个减法电路 要求：（

1）实现 uo= ui1-ui2

（2）用集成运算放大器LM324 （3）画出电路图（配置好电阻）

2

Vo

图6-3

图6-4

Vo

注：实验电路板如图6-5所示：

图6-5实验电路板

实验板上LM324共有4个集成运算放大器可供使用，可配置电阻有：2MΩ电阻1个，200kΩ电阻 2个，100 kΩ电阻 3个，10 kΩ电阻 5个，9.1kΩ、5.1kΩ、3.3 kΩ、1 kΩ、2 kΩ电阻各一个。

五、设计一个加法电路 要求：（1）实现 uo=10（ui1+ui2） （2）用集成运算放大器LM324

五、实验预习要求

（3）画出电路图（配置好电阻）

根据实验任务要求设计一个加法电路和一个减法电路，画出电路图（电路中的电阻只确定比例关系，实际接线时适当选择运算放大器实验板和模拟试验箱所提供的电阻）。 六、实验报告

1. 比例放大器和电压跟随器部分根据实验内容要求及测试结果撰写实验报告。 2. 画出加法、减法运算电路图（注明实验时所接的电阻阻值），并写出相应电路的理论推导过程，将测试结果与理论估算值进行比较，算出实验误差。 3. 电路设计体会及其他。

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