,标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,集成运算放大器的指标测试,一、实验目的,学习集成运放组件的输入失调电压（,V,IO,）、输入失调电流（,I,IO,）、开环差模电压增益（,A,od,）、最大输出幅度（,V,opp,）和共模抑制比（,K,CMR,）等主要技术指标的测试方法。,二、相关知识（工作电源）,-15V,0V +15V,二、相关知识（测量线）,同轴连接器,信号参考,屏蔽线,信号输入,二、相关知识（,A741,引脚）,正电源,负电源,同相,输入,反相,输入,输出,调零端,调零端,悬空,二、相关知识（,A741,主要参数）,详细参数请下载参阅（,UA741,技术资料,.PDF,文件）,三、实验说明,理想运放与实际运放,集成运算放大器实际上是一种高增益的直耦放大电路，在理想情况下，运算放大电路的,A,od,=,、,Ri,=,、,V,IO,=0,、,I,IO,=0,、,K,CMR,=,、,f,H,、,f,L,0,、,f,BW,、,SR,。但是实际上并不存在理想的运算放大器。为了解实际运算放大器与理想运放之间的差距，以便正确使用集成运算放大器，就有必要研究其实际特性，并对他们的主要指标进行测试。,四、实验准备,了解集成运算放大器主要性能指标及其含义。,查出所测集成运放,A741,的,V,IO,、,I,IO,、,A,od,、,V,opp,、,K,CMR,等典型指标数值及芯片管脚功能。,拟定测试,V,IO,、,I,Io,、,A,od,、,V,opp,、,K,CMR,等指标的电路和步骤。,五、实验内容,1.,测量输入失调电压,V,IO,2.,测量输入失调电流,I,IO,3.,测量开环差模电压增益,A,od,4.,测量最大不失真输出电压幅度,V,opp,5.,测量共模抑制比,K,CMR,1.,测量输入失调电压,V,IO,测量输入失调电压,V,IO,：,在常温下，当输入信号为零时，集成运放的输出失调电压折合到输入端的数值，称为输入失调电压,V,IO,。,或者说，为了使输出电压回到零，需在输入端加上反向补偿电压，该补偿电压称为输入失调电压,V,IO,。,输入失调电压的影响：,失调电压的大小主要反映了运放内部差分输入级元件的失配程度。当运算放大电路的输入外接电阻（包括信号源内阻）比较低时，失调电压及其漂移往往是引起运放误差的主要原因。,平衡补偿电阻,1.,测量输入失调电压,V,IO,调零端应开路。,R1,和,R2,、,R3,和,R4,的参数应严格对称。,R1,和,R2,也可以取,100,，这时,R3,和,R4,取,10,k,。,1.,测量输入失调电压,V,IO,注意：,电源采用,+15V,、,-15V,。,电路图中的地应与电源中的地相连。,测量直流量不能用毫伏表测。毫伏表只能用于交流信号。,测量直流量可以用万用表或示波器测。用示波器测直流量时信号输入用直接耦合（,DC,）。,2.,测量输入失调电流,I,IO,输入失调电流,I,IO,：,当输入信号为零时，集成运放两个输入端上的电流之差称为输入失调电流,I,IO,。,输入失调电流,I,IO,的影响：,输入失调电流的大小反映了运放内部差分输入级基极偏置电流的失配程度。当运算放大电路的输入外接电阻比较大时，输入失调电流及其漂移往往是引起运放误差的主要原因。,2.,测量输入失调电流,I,IO,两个输入端上的电阻必须精确匹配。,R,1,和,R,2,、,R,3,和,R,4,的参数应严格对称。,R,1,和,R,2,也可以取,100,，这时,R,3,和,R,4,取,10,k,。,V,O1,指失调电压测试电路中的输出电压。,A,R,2,R,1,R,3,R,4,+V,CC,-V,CC,V,O2,51,51,5.1K,5.1K,R,b,R,b,2K,2K,I,BN,I,BP,+,-,3.,测量开环差模电压增益,A,od,若输入信号太大，则输出会出现失真。,输入信号,100,Hz,以下。,输入应采用屏蔽线。,示波器监视输出波形有无自激。若出现自激，需在,RF,两端并联,0.01uF,电容。,若信号发生器的输出波形变形（占空比不正确），可将,RAMP/PULSE,按钮逆时针旋到底。,3.,测量开环差模电压增益,A,od,A,R,F,R,1,R,2,R,3,+V,CC,-V,CC,o,51,5.1K,5.1K,R,s,51,s,i,C,id,4.,测量最大输出电压幅度,V,opp,只需增大输入信号幅度，并观察,Uo,削顶失真开始时刻的电压幅度（峰,_,峰值），就是运放的最大不失真输出电压幅度。,检查,20dB,和,40dB,按钮不要按下。,A,R,F,R,1,R,2,R,3,+V,CC,-V,CC,o,51,5.1K,5.1K,R,s,51,s,i,C,id,电路同开环电压增益测试电路,4.,测量共模抑制比,K,CMR,适当加大共模输入信号幅度，但又必须小于运放的最大共模输入电压。,示波器监视输出波形有无自激。,A,R,F,R,1,R,2,R,3,+V,CC,-V,CC,oc,1K,1K,100K,100F,100K,ic,C,六、实验思考题,产生输入失调电压与输入失调电流的原因有何不同,?,能否用晶体管毫伏表测试开环电压增益,?,在测,K,CMR,与,A,od,时，输出端是否需要用示波器监视？,说明在测试,I,OS,时，输入端的两个,2k,有误差时，对测量有什么影响？,七、实验报告要求,实验目的、实验器材、实验电路及主要内容；,整理实验数据（列表或作图表示），并与理论计算值相比较。,将所测得的数据与运放指标的典型值进行比较。,在测试运放的开环差模电压增益时，为什么必须引入直流负反馈？,分析实验中的现象。,讨论测试方法的优、缺点。,讨论实验数据的处理。,讨论误差的来源及如何避免。,对各参数含义的进一步理解。,