仪用运算放大器及其应用实验报告

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1、学生序号6次鍵实验报告专业:姓名:学号:日期:地点:课程名称：电路々模拟电子技术实验指异老师:张冶沁成绩:实验名称：仪用运放人器及K应用实验类型:电路实验同组学生姓名:二、实验内容和原理（必填）四、操作方法和实验少骤六、实验结果与分析（必填）一、实验目的和耍求（必填）三、主要仪器设备（必填）五、实验数据记录和处理七、讨论、心得一、实验目的和要求1.了解仪表放大器与运算放大器的性能区别；2.掌握仪表放大器的电路结构及设计方法；3.掌握仪表放人器的测试方法；4.学习仪表放人器在电子设计屮的应川。二、实验内容和原理1.川通川运算放人器设计一个仪表放人器（用LM358芯片）2.

2、用INA128精密低功耗仪器放大器设计一个仪表放大器仪表放人器是一种高增益放人器，具存差分输入、单端输出、高输入阻抗及高共模抑制比等特点。仪表放大器采用运算放大器构成，偶在性能上与运算放大器有很大的差异。标准运算放大器的闭环增益凼反馈网络决定；而仪表放大器使用了一个与其信号输入端隔离的内部反馈电阻网络，W此典有很高的井模抑制比KcMR，在柯共模信号的情况下也能放人很微弱的差分信号。当前在数裾采集、医疗仪器、信号处理等电子系统设计屮普遍采川仪表放人器对弱信号进行髙精度处现。常川的仪表放人器可采川由三个运算放大器构成，也可直接选用单片仪表放大器。单片仪表放大器具有高精度、低

3、噪声、设计简单等特点以成为优选器件。三、主要仪器设备LM358芯片TNA128精密低功耗仪器放人器四、操作方法和实验步骤两种仪表放人器的性能测撒：一、电压增益和最人不失真输出，并计算出共模抑制比输入正弦波，改变输入信号幅度或频率，用示波器监测输出波形，在不失真的悄况下，测量输入屯压为敁大或敁小时的电压增益，及敁大不失真输出电压，并计算共模抑制比。二、输出端噪声电压输入为0,用示波器测fi峰峰值。三、通频带的测量川信号发生器改变输入信号频率，在示波器上测量通频带宽度。五、实验数据记录和处理1.INA128精密低功粍仪器放大器XNULLlnos5V115=1F电压放大倍数测

4、fi:端uVrmSVppVsl5.2mV43.2mVVoutl.57V4.4VVoUt/2Vs51.6450.92最大不失真电压:端口VrmSVppvs89.5mV256mVvoul9.3V26.2VVOut/2Vs51.9651.17零输入电压吋输出端噪声最人值约为VPP=lO.2mV通频带宽测量：fV()RMSfh0.707VormslkHzl.57V470kHzl.llV2.LM324构成的仪表放人器（调节RP=5kQ）电压放人倍数测景:端口VrmSVppVin15.4mV44.0mVVout466mV1.32VVOut/2Vin15.1315.0()最人不失真电

5、压:端口VrmsVppVin298mV855mVVout9.01V25.8VV(,ut/2Vin15.1115.08零输入电压时输出端噪声最大值约为Vpp=12mV通频带宽测麗：fV()RMSfh0.707V麵s1kHz458mV71kHz324mV六、实验结果与分析INA128足精密集成器件，奋较商的共模抑制比和较稳定的放人倍数，本实验屮1NA128的1号和8号U接的是Rc=lkQ,由此汁算得理论电ffi放人倍数为=51t,50fcQ,,50A：nG=1+^r=14•丽测得数据为非常接近理论值，最大不失真输出电压峰峰值为26.2V。查TNA128技术参数得知其在电压放

6、大倍数为100的情况K,带宽为200kHz,由通频带宽积得知当放人倍数为51倍吋，通频带宽应该在400kHz左右，实验屮测得通频带宽约为470kHz,考虑测试环境温度等因素不同，可以认为符合指标。零输入时出现的敁大噪声电压峰峰值为10.2mV,多数时候在3mV以下，在精度要求不高的场合可以忽略。使用通用运放搭建而成的仪表放大器接线较为繁杂，很容易出现接线失误。实验中设置则由理论计算得放人倍数为测得数据比较接近理论值，但略小干理论值，最大不失真输出屯压峰峰值为3.20V,表明通用运放搭建的电路性能上要次于TNA128。零输入电压噪声出现的最大峰峰值为12mV,多数吋候也小

7、于3mV,造成的影响相对于1NA128更人，因为通川运放电路搭建的仪川放人电路工作范围较窄，其最人输入峰峰tf［仅为106mV,远小于INA128。通频带宽为77kHz，也是明显小于INA128。对比两种仪用放大电路，葙本上可以说明［NA128在各方谢均优于通用运放搭建的电路。关于实验指异屮要求的计算共模抑制比，我认为是实验设计不合縄的地方。共模抑制比的定义是差模放人倍数和共梭放人倍数之比，实验屮测得的电压放人倍数，实际上是两者的综合，不过因为共模放人倍数通常远小于1,基木上可以认为是差模放人的结果。若要测:ft共模放人倍数，庾该首先测: