集成运算放大器的基本应用

江西省电子信息技师学院

实验一：集成运算放大器的基本应用

一、实验目的

1、学习软件ISIS的使用方法。

2、学习集成运算放大器的基本应用设计。 二、软件使用有关说明

1、运行ISIS软件

2、界面熟悉

3、软件操作：

（1）原理图放大和缩小：使用工具栏中的来操作。

电子线路实验指导书

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放大、缩小按钮；或采用鼠标滚轮

（2）删除一个元件或者连线：鼠标右键连续点两次目标。

（3）添加一个元件到原理图：选择DEVICE栏上的“P”按钮，找到元件作在的库，双击目标（object）内的元件名字，则可加入到待选栏里面。以后选择元件就在待选栏中鼠标左键单击一个元件名，在原理图区中鼠标左键单击则可加一个元件到原理图上。

（4）连线：如果要将两个元件连接起来，按如下操作

（5）添加节点：

（6）修改元件参数：右键单击一个元件，变成红色后，左键单击即可出现属性框以修改相应属性。

三、实验原理

集成运算放大器可以作为一个器件构成各种基本功能的电路。这些基本电路又可以作为

单元电路组成电子应用电路。 1．反相放大器

反相放大器是最基本的电路，如下图所示。

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其闭环电压增益为：

输入电阻 Ri ＝ R1 输出电阻 Ro ≈ 0 平衡电阻 Rp = R1∥RF

反馈电阻RF值不能太大，否则会产生较大的噪声及漂移。取值应远大于信号源Vi的内阻。若RF ＝ R1则为反相器，可作为信号的极性转换电路。 2、同相放大器

同相放大器也是最基本的电路．如下图所示。

其闭环电压增益为：

输入电阻 Ri ＝RIC

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式中，RIC —— 运放本身同相端对地的共模输入电阻．一般为10Ω。 输出电阻 Ro ≈ 0 平衡电阻 Rp = R1∥RF

同相放大器具有输入阻抗非常高，输出阻抗很低的特点．广泛用于前置放大级。

若RF ＝ 0，R1 ≈ ∞ (开路)，则为电压跟随器。与晶体管电压跟随器(射极输出器)相比．集成运放的电压跟随器的输入阻抗更高．几乎不从信号源吸取电流；输出阻抗更小，可视作电压源， 是较理想的阻抗变换器（跟随器）。 3．加法器

基本的加法器电路如下图所示。

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其输出电压可表示为

式中负号表示反相加法器。 4、比较器

由运算放大器构成的电压比较器电路如下图所示：

此电路为同相比较器，即当同相端输入信号U1大于反相输入端参考电压（此时为0V）时，运放输出接近于正电源电压 +VCC，当U1小于参考电压时，运放的输出接近于负电源电压 – VCC，此时的输出为一方波。此电路也可以作为整形电路。

5、积分器

积分器的基本电路如下图所示：

输出电压为：

式中R1C——积分时间常数。

为限制电路的低频增益，减小失调电压的影响，可与反馈电容C并联一电阻RF．当输入频 率大于

低频电压的增益限制为

（一般取10倍）

若输入为一对称方波，则积分器的输出为一对称三角波，其波形关系如下图所示：

时，电路为积分器．若输入频率远低于f0．则电路近似一个反相器．使

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