运放知识总结（整理）

发布时间：2020-03-02 19:01:09 来源：范文大全收藏本文下载本文手机版

运放集成电路基础

一．单运放集成电路LM741 LM741是通用型运算放大器电路，应用很广泛，可以构成各种功能电路，下面是管脚资料和调零电路。.

LM741引脚图

LM741可通过外接电位器进行调零，如上图b所示。二．四运放集成电路LM324 LM324是四运放集成电路，它采用14脚双列直插塑料封装，电路符号与管脚图如图4所示。它内部包含四组形式完全相同的运算放大器，除电源共用外，四组运放相互独立。11脚接负电源，4脚接正电源。

图4 LM324电路符号与管脚图

第二章运放应用电路

一．温度控制电路装配与调试

运放的二个应用：⑴ 线性应用-测量放大器。⑵ 非线性应用-滞回比较器 1.测量放大器原理分析

⑴ 当Ui+=0时, A1同相输入，A2反相输入

U1Ui(1\'R1Rg\') U2Ui(R2Rg)

⑵ 当Ui-=0时, A2同相输入，A1反相输入

U1Ui(\"R1Rg) U\"2Ui(1R2Rg)

⑶ 总的输出：

U1Ui(1R1Rg)Ui(R1Rg) U2Ui(1)(1R5R3)

R2Rg)Ui(R5Rg)

U0U1(R5R3)U2(R6R4R6若R1R

2、R3R

4、R5R6；则： U0(U2U1)(R5R3)；

代入U

1、U2，化简得

U0(UIU)(1I2R1Rg)(R5R3) AVU0(UIU)I(12R1Rg)(R5R3)

选R3R51，则：AVU(UI0IU)(12R1Rg)

2．滞回比较器

我们把上门限电压UTH1与下门限电压UTH2之差称为回差电压,用

UTHUTH1UR22UomTH2RR2f回差电压的存在,大大提高了电路的抗干扰能力。只要干扰信号的峰值小于半个回差电压,比较器就不会因为干扰而误动作 3.测量电桥

3 （a）为温度测量电桥（b）为光照度测量电桥 4．设备与器材 LM324 一片，稳压管 2DW7一只，三极管 90

13、8050各1只，负温度系数热敏电阻 1只，电阻、电容、电位器若干，±12 V、+1 V直流稳压电源1台，万用表 1块，数字式温度计 1只，双踪示波器 1台。 5.温度控制电路原理温度控制电路如图1所示，由测量电桥、测量放大器、滞回比较器及驱动电路等组成。测量电桥的A点所在的桥臂的电阻是固定的，故UA是固定的。B点所在的桥臂的电阻Rt随温度变化，故UB是变动的。由于温度的不同，因而在测量电桥的A、B点时会产生不同的电压差，这个差值经过测量放大器放大后进入到滞回比较器的反相输入端，与比较电压UR比较后，由滞回比较器输出信号进行加热或停止加热。

滞回电压比较器的比较电压UR代表设定的温度，改变比较电压UR能改变控温的范围，控温的精度由滞回比较器的滞环宽度确定。

温度t↑，Rt↓，使UB↓，而UAUB↑。经测量放大器的放大，UE↑，当温度由t0上升到达t2，即温度t到达设定值t2，滞回比较器输出信号UF停止加温。

温度t↓，Rt↑，使UB↑↓，而UAUB↓。经测量放大器的放大，UE↓，当温度下降达t2，即温度t下降低于设定值t2，滞回比较器输出信号UF进行加温。

6.装配与调试

（1）按图1连接线路，2W的电阻R16靠近Rt，检查无误后，接通电源。

E11 VRp1500 R1R3120 BARt1.2 k＋－＋12 VCR41 kR51 kR61 kR82 kDR10100 kRp210 k－＋R72 kR9100 kJE＋12 VR1110 k－＋R142 kFR151 k90138050R2－＋＋4 VURR12100 kR13100 kR16100 2 W2DW7图1 温度控制电路

4 （2）标定温度范围，设控制温度范围为t1～t2，标定时将热敏电阻臵于恒温槽中，使恒温槽温度为t1，过几分钟后调整Rp1, 使UC=UD，标定此时Rp1的位臵为t1 。同理可标定温度为t2的位臵。根据控温精度要求，可在t1～t2之间作若干点，在Rp1上标注相应的温度刻度即可

（3）令B点接地，用电位器压得到-30 mV电压，接入A 点，测量C点电位，计算放大器的电压放大倍数。

（4）调节A点电位，使之从-0.5 V到+0.5 V范围内缓慢变化，用示波器观察E点的电位变化，记录使E点电位发生正负跳变的值，并绘制滞回特性曲线。

（5）连接电路构成闭环控温系统，测试温度分别为t 1′、t 2′、t3′时升温和降温的时间。 7.装配与调试报告

（1）绘制滞回比较器的滞回特性曲线。

（2）计算测量放大器的放大倍数，并与实测值比较，计算误差，并找出引起误差的原因。（3）若使UD=2 V，则控制温度的范围是升高还是降低？阐明其原因。

测试记录表 8．提问

⑴ 滞回比较器的滞环宽度减小应满足什么条件

⑵ 负温度系数热敏电阻Rt能否与R2交换位臵。二．运放组成的波形发生器电路装配与调试

运放的二个应用：⑴ 线性应用-RC正弦波振荡器 ⑵ 非线性应用-滞回比较器 1．RC正弦波振荡器原理分析

RC桥式振荡电路如图所示。

RCRC集成运放A：放大网络∞＋A－＋V1R2RfR1V2uo RC串并联网络：正反馈、选频网络

1、V2：稳幅环节

集成运放组成一个同相放大器, 它的输出电压uo作为RC串并联网络的输入电压, 而将RC串并联网络的输出电压作为放大器的输入电压, 当f=f0时, RC串并联网络的相位移为零, 放大器是同相放大器, 电路的总相位移是零, 满足相位平衡条件, 而对于其他频率的信号, RC串并联网络的相位移不为零, 不满足相位平衡条件。由于RC串并联网络在 f=f0 时的传输系数F＝1/3, 因此要求放大器的总电压增益Au应大于3, 这对于集成运放组成的同相放大器来说是很容易满足的。由R

1、Rf、V

1、V2及R2构成负反馈支路, 它与集成运放形成了同相输入比例运算放大器

只要适当选择Rf与R1的比值, 就能实现Au>3的要求。其中, Ｖ

1、Ｖ2和R2是实现自动稳幅的限幅电路

⑴ 振荡原理

RC桥式振荡电路如图所示。根据自激振荡的条件，φ=φa+Φf=2πn，其中RC串并联网络作为反馈电路，当f=fo时，φf=0°，所以放大器的相移应为φa=0°，即可用一个同相输入的运算放大器组成。又因为当f=fo时，F=1/3，所以放大电路的放大倍数A≥3。起振时A>3，起振后若只依靠晶体管的非线性来稳幅，波形顶部容易失真。为了改善输出波形，通常引入负反馈电路。其振荡频率由RC串并联网络决定，fo=1/(2πRC)。图6.6（b）为RC桥式振荡电路的桥式画法。RC串并联网络及负反馈电路中的Rf、R′1正好构成电桥四臂，这就是桥式振荡器名称的由来。 ⑵ 稳幅原理

2．滞回比较器

Au1RfR1f012RC3．装配与调试内容

使用集成运算放大器组成的RC正弦波振荡器和滞回比较器, 连接成一个波形发生器, 要求: 能产生正弦波、方波两种波形。其信号频率为2 kHz, 正弦波的峰值Uom约为7 V, 方波幅值Uopp约为-6～6 V 2．设备与器材

(1) 通用印制板或通用实验板, 集成运放(7

41、324)及相关元器件。 

(2) 常用电子仪器及焊接或插接工具。 3．电路原理

⑴ 电路确定

参考电路如图1所示, 图中各元器件参数值应根据课题要求对有关参数作设计计算, 进而正确选择元器件以达到课题要求。

图 3 正弦波-方波发生器原理图

图中A1是具有稳幅环节的RC桥式正弦波振荡器, 课题中要求信号频率为2 kHz, 可作设计计算以确定各元件的取值。电路的振荡频率公式为

f12πRC可先将RC串、并联选频网络中的电容C取值为0.01 μF, 再求得电阻R的值, 此处可取8.2 kΩ(标准值)。正弦波的输出幅度Uom要求约为7 V, 根据电路幅值估算公式

式中,R3′ 是指动态时R3(取3 kΩ左右时)与两个二极管并联后的等效电阻,工程估算值约为