湖南大学电路实验报告实验五
HUNAN UNIVERSITY
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2015年10月30日
实验五 集成运算放大器的应用
, 实验内容:
1. 在面包板上搭接µA741的电路。首先将+12V和-12V直流电压正确接入
µA741的Vcc+(7脚)和Vcc-(4脚)。
2. 用µA741组成反比例放大电路，放大倍数自定，用示波器观察输入和输
出波形，测量放大器的电压放大倍数。
3. 用µA741组成积分电路，用示波器观察输入和输出波形，并做好记录。
, 实验环境:
ICECH IT6302电源，Tektronix DPO 2012B示波器一台，RIGOL DG1022U
函
关于工期滞后的函关于工程严重滞后的函关于工程进度滞后的回复函关于征求同志党风廉政意见的函关于征求廉洁自律情况的复函
数信号发生器一台，集成运算放大器uA741，面包板一个，CBB电容一个(100nF)，棕黑红金四色环电阻两个(1KΩ，5%)，红黑黑棕棕五色环电阻一个(2KΩ，1%)，若干根小铜丝导线。
, 实验原理和实验电路:
1. 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者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、对数等莫逆运算电路。
这里简单介绍一下集成运算放大器uA741的引脚排列图:
图(1)
本实验中采用的集成运算放大器的型号为uA741，引脚排列图如图(1)所示，它是八脚双列直插式器件。?脚为失调调零端;?脚为反向输入端;?脚为同向输入端;?脚为负电源端;?脚为输出端;?脚为正电源端;?脚为空脚。
2. 反比例放大电路图:
1) 交流信号:(函数信号发射器发射正弦波:峰-峰值0.6V，频率1KHZ)
图(2)
2) 直流信号:(直流电压0.6V)
图(3)
3. 积分电路实验电路图:(函数信号发射器发射正弦波:峰-峰值0.6V，
频率:1KHZ)
图(4)
, 实验步骤和数据记录:
1. 实验步骤:
1) 对实验中所用的三个色环电阻进行电阻测量(实际值分别为1.02KΩ，
1.01KΩ，1.98KΩ)。
2) 按照图(2)所示的实验电路图在面包板上搭建实验电路，并进行实验，
记示波器上的相关波形和数据。
3) 按照图(3)所示的实验电路图在面包板上搭建实验电路，并进行实验，
记示波器上的相关波形和数据。
4) 按照图(4)所示的实验电路图在面包板上搭建实验电路，并进行实验，
记示波器上的相关波形和数据。
5) 最后处理实验数据，并进行误差分析。
2. 反比例放大电路交流信号:
1) 波形图:
2) 实验数据:
计算电峰-峰最大最小频率周期占空比 相位差
压 值值(mV) (mV) (mV) (Hz) (ms) (度)
(mV)
CH1 616 616 296 -320 996.2 0.9992 49.87% 180 CH2 1232 1180 620 -580 1000.4 0.9962 49.96% 3) 数据分析:
CH1接入交流信号Vpp=616mV，CH2输出信号:Vpp=1180mV，在误差允许范围
内可以算出1180/616=1.916(理论放大倍数为2)，则相对误差为4.2%，误
差较小。
3. 反比例放大直流信号:
1) 波形图:
2) 实验数据:
测量电压大小(mV) 计算理论电压大小
(mV) CH1 580 580
CH2 1160 1160 3) 数据分析:
由上表数据可知，CH1接入的直流信号为Vpp=580mV,CH2输出的信号为
Vpp=1160mV,在误差允许范围内可以算出1160/580=2(理论放大倍数为
2)，则相对误差为0%，比较精确。
4. 积分电路:
1) 波形图:
2) 实验数据:
计算峰-峰最大最频率周期占空相位
电压值(mV) 小(Hz) (ms) 比 差
值(mV) (mV(度)
(mV) )
CH640 640 330 -33993.9 1.006 49.24-90.3
1 0 % 5
CH1280 880 480 -441002 0.998 49.23
2 0 % 3) 数据分析:
由上表数据可知，CH1接入的交流信号为Vpp=640mV,CH2输出的信号为Vpp=880mV,在误差允许范围内可以算出880/640=1.375(理论放大倍数为2)，则相对误差为31.25%，误差较大。
, 实验结果分析:
实验中可能存在电路接触不良、示波器误差导致放大倍数不是直接等于2(但是接近于2)，还有实验过程中的时间比较长，温度(元器件通电过程中的温度变化)也是对实验结果影响的误差因素。
, 实验总结:
加深理解运算放大器电路的基本性质和特点。通过对电路反比例放大电路、积分电路的测量，进一步理解它们的运算关系。通过对实验误差的进一步分析，可以很好地巩固实验操作步骤，对新知识的进一步理解。
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