除高职机电班外,第十四周实验分为两部分内容:集成运算放大器的基本运算电路实验和常用电子元件的测量(三)
实验五 集成运算放大器的基本运算电路 预习资料:
一. 实验内容概述
本实验需要做三件事:1.验证反相比例运算电路功能
2.验证反相加法器电路功能
3.验证减法器电路功能
二. 实验方法
详见实验教材P65倒数第10行至P66第3行。
三. 实验相关原理
1. 集成运算放大器应用:运放应用电路主要分为信号运算电路、信号产生电路、信号处理电路,本次实验只研究运算电路。
2. 运放芯片介绍:本次实验所用运放型号为μA741,其引脚排列图参考实验教材图3-2
3. 实验电路板分析
本次实验电路板中电路分为3部分
(1)左边:直流电压信号产生电路,其中两个稳压二极管在外加反向电压后两端都具有稳定电压值5.1V,因此两个电位器左端都是+5.1V,右端都是-5.1V,从而可调端(6和7)电位变化范围都是+5.1V~-5.1V,所以6可称为Ui1,7可称为Ui2,
除此之外请关注R1和R2,在这里是限流电阻,他俩的大小会影响流过稳压二极管的电流大小,他们阻值偏大就会导致电流太小不能将稳压二极管反向击穿,从而稳压二极管工作在截止状态,他们阻值偏小会导致电流太大并将稳压二极管二次击穿,稳压二极管会被烧毁。
(2)中间:分压电路,由于本次实验不需要将大电压变小,所以这部分电路不用
(3)右边:运放及外围电路,观察可发现,运放两个输入端各自都接好很多电阻,目的是供连电路时选择。因此实验电路中所有电阻只能从这里选择得到。
4. 三个实验电路功能
由实验教材中提供电阻参数可得
反相比例运算电路功能: Uo=-10Ui
反相加法器电路功能:Uo=-(Ui1+Ui2)
减法器电路功能: Uo=Ui2-Ui1
5. 验证电路功能的方法
(1) 按图连线
(2) 调输入电压
(3) 测输出电压
(4) 比较输入电压与输出电压之间是否满足对应运算关系
6. 电路连线举例
反相加法器:(1)由于不用Ui3,所以忽略R3电阻支路;
(2)反相输入端共有三条电阻支路,选定R1、R2、Rf三个电阻(其阻值都为10k,但是由于反相端可选10k电阻只有两个,所以将两个20k电阻并联成10k的Rf),并将Ui1通过R1送入反相输入端, Ui2通过R2送入反相输入端,Rf接至输出端,如下图所示:
(3)同相输入端共有一条电阻支路,选定R4,并且使其接地,如上图所示
7. 万用表:由于本次实验所有输入、输出电压都为直流电压,所以只用万用表直流电压档20V量程就能测完所有数据,其它测量仪器都不用。
常用电子元件测量(三)预习资料:(高职机电班无此内容)
一. 实验内容概述
本实验需要做两件事:1.用万用表测量电阻及根据颜色读电阻值
2.认识集成运算放大器
二. 实验方法
1. 电阻
(1) 电阻的测量:找到色环电阻(本次实验所有电阻都有五个色环),先确认万用表红色表笔在“VΩ”接口,黑表笔在“COM”接口,再将万用表档位选择至“Ω”,然后万用表两个表笔分别搭至电阻两端,更换量程并找到最合适量程测出电阻值,将万用表上读数记为测量值。
(2)
电阻色环:首先从两端找到一个距离其它四个色环相对较远的色环,此色环代表电阻的精度(如果两边的距离都差不多,请牢记本次所见电阻精度都是棕色),如右图所示,电阻读数时就不必读这个色环。然后将精度色环所在一边朝右,从左往右将四个色环的颜色记录为电阻型号。(3) 电阻的读数:先牢记口诀“黑棕红橙黄绿蓝紫灰白”对应数字“0-9”,然后将精度色环所在一边朝右,其它四个色环从左往右前三个颜色对应一个三位数,然后用这个三位数乘以10的第四位颜色对应数字次方,即为电阻值读数。例如:电阻色环从左往右颜色为“棕黑黑棕”,就是100*101Ω =1kΩ,将此计算公式记为电阻参数。
2. 集成运算放大器
(1) 找到集成运算放大器仔细查看其型号并记录,参数和测量值不填
(2) 提示:型号是“HA17741”或“μA741CN”中之一,请仔细辨认。
注意:此次实验内容要测量七个元件,至此表格全部填完,具体填法参考图片“常用电子元件的测量黑板板书”。表格当中总共只有三个空格,即“二极管参数”和集成运算放大器的“参数”和“测量值”,请仔细检查所填数据,只要填完,请立即送至实验老师处签字,并上交本次实验报告。
重点提示:
1.来实验前请仔细阅读本资料中所有内容,本次实验不做讲解,进入实验室请及时开始实验,先做“常用电子元件测量”,签字并上交实验报告后再开始做“集成运算放大器的基本运算电路”,
2.实验提问:实验开始时,每班抽查5-10名同学到实验老师处回答问题,所有问题均为填空题,所有问题答案只在本次预习资料红字内,如果没有回答对过问题的同学请重点关注。
3.千万不要忘带“常用电子元件元件的测量” 实验报告,如果忘带视为没写。
4.从收到本预习资料起,每位同学都要开始为最后一次4学时的设计性实验做准备,具体要求查看文件“设计题目.doc”,尤其是文件末尾的要求请务必重视。
第二篇:实验五 集成运算放大器的基本运算电路 预习资料 2
除职教机电班外,第十五周实验分为两部分内容:集成运算放大器的基本运算电路实验和常用电子元件的测量(三)
实验五 集成运算放大器的基本运算电路 预习资料:
一. 实验内容概述
本实验需要做三件事:1.验证反相比例运算电路功能
2.验证反相加法器电路功能
3.验证减法器电路功能
二. 实验方法
详见实验教材P71倒数第10行至P72第3行。
三. 实验相关原理
1. 集成运算放大器应用:运放应用电路主要分为信号运算电路、信号产生电路、信号处理电路,本次实验只研究运算电路。
2. 运放芯片介绍:本次实验所用运放型号为μA741,其引脚排列图参考实验教材图3-2
3. 实验电路板分析
本次实验电路板中电路分为3部分
(1)左边:直流电压信号产生电路,其中两个稳压二极管在外加反向电压后两端都具有稳定电压值5.1V,因此两个电位器左端都是+5.1V,右端都是-5.1V,从而可调端(6和7)电位变化范围都是+5.1V~-5.1V,所以6可称为Ui1,7可称为Ui2,
除此之外请关注R1和R2,在这里是限流电阻,他俩的大小会影响流过稳压二极管的电流大小,他们阻值偏大就会导致电流太小不能将稳压二极管反向击穿,从而稳压二极管工作在截止状态,他们阻值偏小会导致电流太大并将稳压二极管二次击穿,稳压二极管会被烧毁。
(2)中间:分压电路,由于本次实验不需要将大电压变小,所以这部分电路不用
(3)右边:运放及外围电路,观察可发现,运放两个输入端各自都接好很多电阻,目的是供连电路时选择。因此实验电路中所有电阻只能从这里选择得到。
4. 三个实验电路功能
由实验教材中提供电阻参数可得
反相比例运算电路功能: Uo=-10Ui
反相加法器电路功能:Uo=-(Ui1+Ui2)
减法器电路功能: Uo=Ui2-Ui1
5. 验证电路功能的方法
(1) 按图连线
(2) 调输入电压
(3) 测输出电压
(4) 比较输入电压与输出电压之间是否满足对应运算关系
6. 电路连线举例
反相加法器:(1)由于不用Ui3,所以忽略R3电阻支路;
(2)反相输入端共有三条电阻支路,选定R1、R2、Rf三个电阻(其阻值都为10k,但是由于反相端可选10k电阻只有两个,所以将两个20k电阻并联成10k的Rf),并将Ui1通过R1送入反相输入端, Ui2通过R2送入反相输入端,Rf接至输出端,如下图所示:
(3)同相输入端共有一条电阻支路,选定R4,并且使其接地,如下图所示
7. 万用表:由于本次实验所有输入、输出电压都为直流电压,所以只用万用表直流电压档20V量程就能测完所有数据,其它测量仪器都不用。
常用电子元件测量(三)预习资料:(职教机电班无此内容)
一. 实验内容概述
本实验需要做两件事:1.用万用表测量电阻及根据颜色读电阻值
2.认识集成运算放大器
二. 实验方法
1. 电阻
(1) 电阻的测量:找到色环电阻(本次实验所有电阻都有五个色环),先确认万用表红色表笔在“VΩ”接口,黑表笔在“COM”接口,再将万用表档位选择至“Ω”,然后万用表两个表笔分别搭至电阻两端,更换量程并找到最合适量程测出电阻值,将万用表上读数记为测量值。
(2)
电阻色环:首先从两端找到一个距离其它四个色环相对较远的色环,此色环代表电阻的精度(如果两边的距离都差不多,请牢记本次所见电阻精度都是棕色),如右图所示,电阻读数时就不必读这个色环。然后将精度色环所在一边朝右,从左往右将四个色环的颜色记录为电阻型号。(3) 电阻的读数:先牢记口诀“黑棕红橙黄绿蓝紫灰白”对应数字“0-9”,然后将精度色环所在一边朝右,其它四个色环从左往右前三个颜色对应一个三位数,然后用这个三位数乘以10的第四位颜色对应数字次方,即为电阻值读数。例如:电阻色环从左往右颜色为“棕黑黑棕”,就是100*101Ω =1kΩ,将此计算公式记为电阻参数。
2. 集成运算放大器
(1) 找到集成运算放大器仔细查看其型号并记录,参数和测量值不填
(2) 提示:型号是“HA17741”或“μA741CN”中之一,请仔细辨认。
注意:此次实验内容要测量七个元件,至此表格全部填完,具体填法参考文件“常用电子元件的测量.pdf”。表格当中总共只有三个空格,即“二极管参数”和集成运算放大器的“参数”和“测量值”,请仔细检查所填数据,只要填完,请立即上交至实验老师。
重点提示:
1. 实验提问:实验讲解时,会随机进行提问,所有问题答案都在本次预习资料及实验教材P70-P72页中,如果不能回答或回答错误,该同学扣除20分实验成绩,请重点关注。
2. 千万不要忘带“常用电子元件的测量” 实验数据表格,如果忘带视为没做。
3. 从收到本预习资料起,每位同学都要开始为最后一次4学时的设计性实验做准备,具体要求查看文件“设计题目.doc”,尤其是文件末尾的要求请务必重视。