电路分析基础实验 2.3 集成运放的端口特性及受控源电路设计.pptx

集成运放的端口特性及受控源电路设计课程：电路分析基础实验（电路与电子线路实验1）吕伟锋、卢振洲

了解用运算放大器的端口特性，掌握测试方法；运放组成受控源的电路原理，学会测试受控源的转移特性及负载特性；应用运算放大器电路设计不同类型的受控源。一.实验目的集成运放的端口特性及受控源电路设计

二.实验仪器集成运放的端口特性及受控源电路设计

三.实验原理1.集成运放放大器端口特性及测试方法如图2.3.1所示，其中+VDD和-VSS端钮是电源输入，用以接正、负直流工作电源。两个输入端“+”、“?”分别称为同相输入端和反相输入端。还有一个输出端vo。图2.3.1运算放大器及其符号集成运放的端口特性及受控源电路设计

三.实验原理2.运放端口特性测试如图2.3.2是运放工作于饱和模式时的测试电路，其中图2.3.2(a)中参考电压接于反相输入端，则有：图2.3.2(b)中参考电压接于同相输入端，则有：(a)（b）图2.3.2运算放大器饱和模式测试电路集成运放的端口特性及受控源电路设计

三.实验原理3.受控源类型及伏安特性受控源主要分为四种，电路符号如图2.3.4所示。电压控制电压源VCVS：i1=0，v2=μv1μ：转移电压比电压控制电流源VCCS：i1=0，i2=gv1g：转移电导集成运放的端口特性及受控源电路设计图2.3.4四种类型受控源的符号(a)VCVS(b)VCCS

三.实验原理集成运放的端口特性及受控源电路设计电流控制电压源CCVS：v1=0，v2=ri1r：转移电阻电流控制电流源CCCS：v1=0，i2=αi2α:转移电流比图2.3.4四种类型受控源的符号(c)CCVS(d)CCCS3.受控源类型及伏安特性

三.实验原理4.受控源电路实现(1)电压控制电压源VCVS：电路如图2.3.5所示，即运放的输出电压v2只受输入电压v1的控制，与负载RL的大小无关，实现了VCVS。其转移电压比可以表示为：图2.3.5电压控制电压源测试电路集成运放的端口特性及受控源电路设计

三.实验原理?图2.3.6电压控制电流源测试电路集成运放的端口特性及受控源电路设计

三.实验原理4.受控源电路实现(3)电流控制电压源CCVS：电路如图2.3.7所示，运放输出电压即输出电压v2只受输入电流iS的控制，与负载RL无关，其转移电阻为：图2.3.7电流控制电压源测试电路集成运放的端口特性及受控源电路设计

三.实验原理4.受控源电路实现(4)电流控制电流源CCCS：电路图如2.3.8，负载电流即输出电流iL只受输入电流iS控制，与负载RL无关。其转移电流比为：图2.3.8电流控制电流源测试电路集成运放的端口特性及受控源电路设计

四.实验内容及步骤1.集成运放端口特性测试与验证（基本要求）(1)实验电路如图2.3.2(a)(b)所示，取Vref=5V,vi从1V到10V变化，测量输出电压vO记录在表2.3.1(a)和表2.3.1(b)中。表2.3.1运放饱和模式和端口特性测试数据输入值vi(V)测量值vO(V)理论值vO(V)集成运放的端口特性及受控源电路设计

四.实验内容及步骤1.集成运放端口特性测试与验证（基本要求）(2)实验电路如图2.3.3输入电压vi从1V到10V变化，记录输出电压vO记录在表2.3.2中。表2.3.2运放端口特性测试数据输入值vi(V)测量值vO(V)理论值vO(V)集成运放的端口特性及受控源电路设计

四.实验内容及步骤2.受控源特性的测试（基本要求）(1)测量受控源VCVS的转移特性及负载特性①实验测试电路如图2.3.5，选取合适电阻且使R1=R2，并固定RL=1KΩ，调节直流电压源输出电压v1，使其在0～6V范围内取值，测量v1及相应的v2值，记录在下表2.3.3中，绘制转移特性曲线，并由求出转移电压比μ集成运放的端口特性及受控源电路设计测量值v1（V）v2（V）测量计算值μ理论值μ表2.3.3VCVS的转移特性测试数据

4.实验内容及步骤表2.3.4VCVS的负载特性测试数据RL（KΩ）v2（V）iL（mA）集成运放的端口特性及受控源电路设计2.受控源特性的测试（基本要求）(1)测量受控源VCVS的转移特性及负载特性②保持v1=2V，令RL阻值从1kΩ至7kΩ，测量v2及iL，记录在表2.3.4中，绘制负载曲线。

四.实验内容及步骤2.受控源特性的测试（基本要求）(2)测