正弦波电路的设计实验

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1、正弦波发生电路的设计实验正弦波发生电路的设计实验集成运算放大器基集成运算放大器基本运算电路实验本运算电路实验集成运算放大器的选择集成运算放大器的选择 对对于性能指标没有特殊要求的一般交流放大，可选通于性能指标没有特殊要求的一般交流放大，可选通用型。如用型。如LM741LM741，LM324LM324，LM348LM348。 作为快速采集的信号放大器，由于采样时的数据为离散作为快速采集的信号放大器，由于采样时的数据为离散的阶跃信号，要求运放具有较高的工作速度，因此，必的阶跃信号，要求运放具有较高的工作速度，因此，必须选用高速型，如须选用高速型，如A715A715，A772. A772. 完成对弱

2、信号的放大，要满足误差小于完成对弱信号的放大，要满足误差小于1 V1 V的要求，的要求，可采用高精度型。如可采用高精度型。如A725A725，OP-27OP-27。 对频率范围很宽的信号放大，应选用宽带型。如对频率范围很宽的信号放大，应选用宽带型。如CF507CF507。 若要求运放输出信号幅值大，可选高压型，如若要求运放输出信号幅值大，可选高压型，如F143F143。 对高阻信号源的输出信号进行放大，可选对高阻信号源的输出信号进行放大，可选LF356LF356。 对于能源有要求的，可选用低功耗型，如对于能源有要求的，可选用低功耗型，如A253A253。 第二代集成运放第二代集成运放CF741

3、接线如图所示。双列直插式集接线如图所示。双列直插式集成运放的管脚顺序是，管脚向下，标志于左，序号自下而成运放的管脚顺序是，管脚向下，标志于左，序号自下而上逆时针方向排列。管脚功能如下：上逆时针方向排列。管脚功能如下： 集成运放的管脚顺序及功能集成运放的管脚顺序及功能CF741外接线图外接线图接正电源接正电源( (+5+18)V 接负电源（接负电源（-5-18）V为同相输入端为同相输入端（输出信号与输（输出信号与输入信号同相位）入信号同相位）为反相输入端（输出信为反相输入端（输出信号与输入信号反相位）号与输入信号反相位）为空脚为空脚为输出端为输出端脚脚1、4、5外外接调零电位器接调零电位器 LM

4、358 LM358 双运算放大器双运算放大器LM358OUT1 -IN1 +IN1 VeeVcc OUT2 -IN2 +IN21458调零反相输入同相输入负电源调零输出正电源空脚调零输出正电源空脚OP07调零反相输入同相输入负电源调零反相输入同相输入负电源调零输出正电源补偿调零反相输入同相输入负电源调零输出正电源空脚LF351LF35612346578AD518调零反相输入同相输入负电源调零输出正电源补偿AD545同相输入反相输入负电源调零正电源输出调零补偿LM318CA3140LM358正电源A输出A反相输入A同相输入B同相输入B反相输入C反相输入D反相输入D同相输入C同相输入C输出B输出D

5、输出负电源LM124/224/324 A7 4 1正电源B 输出B反相输入B同相输入A同相输入A反相输入负电源A输出 LM358 LM358 内部包括有两个独立的、高增内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器，益、内部频率补偿的双运算放大器，适合于电源电压范围很宽的单电源使适合于电源电压范围很宽的单电源使用，也适用于双电源工作模式，在推用，也适用于双电源工作模式，在推荐的工作条件下，电源电流与电源电荐的工作条件下，电源电流与电源电压无关。它的使用范围包括传感放大压无关。它的使用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大

6、器的场合。电源供电的使用运算放大器的场合。LM358 LM358 的封装形式有塑封的封装形式有塑封8 8引线双列引线双列直插式和贴片式。直插式和贴片式。 特性特性(Features):(Features): 内部频率补偿内部频率补偿 直流电压增益高直流电压增益高( (约约100dB) 100dB) 单位增益频带宽单位增益频带宽( (约约1MHz) 1MHz) 电源电压范围宽：单电源电源电压范围宽：单电源(330V)(330V)；双电源；双电源( (1.5 1.5 一一15V) 15V) 低功耗电流，适合于电池供电低功耗电流，适合于电池供电 低输入偏流低输入偏流 低输入失调电压和失调电流低输入失

7、调电压和失调电流 共模输入电压范围宽，包括接地共模输入电压范围宽，包括接地 差模输入电压范围宽，等于电源电压范围差模输入电压范围宽，等于电源电压范围 输出电压摆幅大输出电压摆幅大(0 (0 至至Vcc-1.5V) Vcc-1.5V) 一一 实验目的实验目的 通过实验掌握由运算放通过实验掌握由运算放大器构成基本运算电路及大器构成基本运算电路及正弦波振荡电路的原理与正弦波振荡电路的原理与设计方法。设计方法。 集成运放的几个重要参数：集成运放的几个重要参数：(1) (1) 增益带宽积（增益带宽积（GBW)GBW)GBW=GBW=Avd . fAvd . fH H其中，其中，AvdAvd为中频开环增益

8、，为中频开环增益，f fH H为开环上为开环上限截止频率。限截止频率。以以uA741uA741为例，为例，Avd=Avd=100dB100dB即即100000100000倍。倍。f fH H =10Hz ,=10Hz ,GBW=10GBW=10100000=1MHz 100000=1MHz 。即该运放的。即该运放的f fT T= =1MHz1MHz若运放在应用中接成闭环放大电路，若运放在应用中接成闭环放大电路，其闭环放大电路的上限频率其闭环放大电路的上限频率f fHFHF=GBW/A=GBW/AVFVF(2) (2) 压摆率（转换速率）压摆率（转换速率）SRSR 压摆率压摆率SRSR表示运放所

9、允许的输出表示运放所允许的输出电压电压VoVo对时间变化率的最大值。对时间变化率的最大值。对于对于uA741uA741，若将连接成电压跟随器电，若将连接成电压跟随器电路，若输入信号为路，若输入信号为Vin=2VVin=2V， f=f=100KHz100KHz的正弦信号，其输出波形如何？的正弦信号，其输出波形如何？为了要求输出不为了要求输出不失真，则要求输失真，则要求输入信号的应小于入信号的应小于0.8V0.8V。(3) (3) 共模抑制比共模抑制比CMRRCMRR该项指标表示了集成运放对共模信号（通常是干扰信该项指标表示了集成运放对共模信号（通常是干扰信号）的抑制能力。定义号）的抑制能力。定义

10、Avd Avd 为开环差模增益，为开环差模增益，AvcAvc为开环共模增益。共模抑制为开环共模增益。共模抑制比这一指标在微弱信号放大场合非常重要，以为在许比这一指标在微弱信号放大场合非常重要，以为在许多实际场合，存在着共模干扰信号。假设某一放大器多实际场合，存在着共模干扰信号。假设某一放大器的差模输入信号的差模输入信号VidmVidm为为10uV10uV，而放大器的输入端存在，而放大器的输入端存在着着10V10V的共模干扰信号。为了使输出信号的有用信号的共模干扰信号。为了使输出信号的有用信号（差模分量）能明显的大于干扰信号，这时要求该运（差模分量）能明显的大于干扰信号，这时要求该运放应有多大的

11、共模抑制比呢？放应有多大的共模抑制比呢？设该放大器的输出端的共模电压为设该放大器的输出端的共模电压为Vocm ,Vocm ,则则VocmVocm= =Vicm . AvcVicm . Avc集成运放的电源供给方式集成运放的电源供给方式 集成运放有两个电源接线端集成运放有两个电源接线端+V+VCCCC和和-V-VEEEE，但有，但有不同的电源供给方式。对于不同的电源供给不同的电源供给方式。对于不同的电源供给方式，对输入信号的要求是不同的。方式，对输入信号的要求是不同的。（1 1）对称双电源供电方式）对称双电源供电方式 运算放大器多采用这种方式供电。相对于运算放大器多采用这种方式供电。相对于（地）