一种测试运放器的跟随及放大性能教学演示装置

本发明涉及电子技术实验教学领域，尤其是一种测试运放器的跟随及放大性能教学演示装置。

背景技术：

现有技术中，常用运放器有μa741、lm324等，放大品质再高的有0p07、op27、op37等，彼此虽能兼用，但各又有相对特定最适用范围。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种测试运放器的跟随及放大性能教学演示装置，能够演示运放器的跟随和放大输出特征波形及噪声随电路输入频率和外围元器件变化而变化的情况。

为解决上述技术问题，本发明提供一种测试运放器的跟随及放大性能教学演示装置，包括：演示板1、底座2和电路元件；演示板1竖直安装在底座2上，电路元件按照电路连接关系焊接组装在演示板1和底座2上。

优选的，电路元件包括毫伏表v、发光二极管g、扬声器y、第一开关k1、第二开关k2、第三开关k3、第四开关k4、第一电容c1、第二电容c2、第三电容c3、第四电容c4、第五电容c5、第六电容c6、第七电容c7、可变电阻一r1、可变电阻二r2、平衡电阻r3、反馈电阻rf、调压电阻rw、运算放大器i、电路输入端ui、电路输出端uo、电源正极+vcc和电源负极-vcc；毫伏表v一端接地、另一端接电路输出端uo；第七电容c7与扬声器y串联，第七电容c7的另一端与发光二极管g的正极、第四开关k4一端并接，扬声器y的另一端、发光二极管g的负极接地；第四开关k4另一端、反馈电阻rf一端接运算放大器i的6脚，即为电路输出端uo，电路输出端uo外接示波器，稳压信号源的输出信号接入电路输入端ui第一电容c1的阴极；第一电容c1的阳极接第二开关k2公共端、第一开关k1的一个接线端，第一开关k1的另一接线端接地，其公共端接可变电阻一r1，可变电阻一r1另一端接运算放大器i的2脚和反馈电阻rf另一端，第二开关k2的一接线端接可变电阻二r2、第三开关k3、平衡电阻r3的一端和运算放大器i的3脚，第二开关k2的另一接线端接可变电阻二r2另一端，第三开关k3另一端接第二电容c2阳极，第二电容c2阴极、第三电容c3阳极、第四电容c4阴极、第五电容c5阴极、第六电容c6阴极、平衡电阻r3的另一端接地，运算放大器i的1脚接第四电容c4阳极和调压电阻rw，运算放大器i的8脚接第五电容c5阳极和调压电阻rw另一端，运算放大器i的7脚接调压电阻rw活动端、第六电容c6阳极和电源正极+vcc，运算放大器i的4脚接第三电容c3阴极和电源负极-vcc。

优选的，第一开关k1、第二开关k2是单刀双掷开关。

优选的，平衡电阻r3、反馈电阻rf为可变电阻。

本发明的有益效果为：本发明用声、光、像直观展示运放器的跟随和放大输出特征随电路输入频率和外围元器件变化而变化的情况，提高实验与探究教学效果，其结构简单、造价不高、直观实用。

附图说明

图1为本发明的电路元件连接关系示意图。

图2为本发明的结构示意图。

其中，1、演示版；2、底座、v、毫伏表；g、发光二极管；y、扬声器；k1、第一开关；k2、第二开关；k3、第三开关；k4、第四开关；c1、第一电容；c2、第二电容；c3、第三电容；c4、第四电容；c5、第五电容；c6、第六电容；c7、第七电容；r1、可变电阻一；r2、可变电阻二；r3、平衡电阻；rf、反馈电阻；rw、调压电阻；i、运算放大器；ui、电路输入端；uo、电路输出端；+vcc、电源正极；-vcc、电源负极。

具体实施方式

如图2所示，一种测试运放器的跟随及放大性能教学演示装置，包括：演示板1、底座2和电路元件；演示板1竖直安装在底座2上，电路元件按照电路连接关系焊接组装在演示板1和底座2上。

第一开关k1、第二开关k2、第三开关k3、第四开关k4安装在底座2面板上，毫伏表v、发光二极管g、扬声器y、可变电阻一r1、可变电阻二r2、平衡电阻r3、反馈电阻rf、调压电阻rw安装在演示板1板面上。

如图1所示，电路元件包括毫伏表v、发光二极管g、扬声器y、第一开关k1、第二开关k2、第三开关k3、第四开关k4、第一电容c1、第二电容c2、第三电容c3、第四电容c4、第五电容c5、第六电容c6、第七电容c7、可变电阻一r1、可变电阻二r2、平衡电阻r3、反馈电阻rf、调压电阻rw、运算放大器i、电路输入端ui、电路输出端uo、电源正极+vcc和电源负极-vcc；毫伏表v一端接地、另一端接电路输出端uo；第七电容c7与扬声器y串联，第七电容c7的另一端与发光二极管g的正极、第四开关k4一端并接，扬声器y的另一端、发光二极管g的负极接地；第四开关k4另一端、反馈电阻rf一端接运放器i的6脚，即为电路输出端，电路输出端外接示波器，稳压信号源的输出信号接入电路输入端ui第一电容c1的阴极；第一电容c1的阳极接第二开关k2公共端、第一开关k1的一个接线端，第一开关k1的另一接线端接地，其公共端接可变电阻一r1，可变电阻一r1另一端接运放器i的2脚和反馈电阻rf另一端，第二开关k2的一接线端接可变电阻二r2、第三开关k3、平衡电阻r3的一端和运算放大器i的3脚，第二开关k2的另一接线端接可变电阻二r2另一端，第三开关k3另一端接第二电容c2阳极，第二电容c2阴极、第三电容c3阳极、第四电容c4阴极、第五电容c5阴极、第六电容c6阴极、平衡电阻r3的另一端接地，运算放大器i的1脚接第四电容c4阳极和调压电阻rw，运算放大器i的8脚接第五电容c5阳极和调压电阻rw另一端，运算放大器i的7脚接调压电阻rw活动端、第六电容c6阳极和电源正极+vcc，运算放大器i的4脚接第三电容c3阴极和电源负极-vcc。

第一开关k1断开挂空、第三开关k3断开，第二开关k2接平衡电阻r3的一端和运放器i的3脚，即电路就组成跟随器测试电路，测试信号取低频正弦波(如1khz)，信反馈电阻rf阻值由0ω、10ω、100ω、1kω、10kω、100kω、mω逐渐增加，观察分析不同运放器的信噪比和波形稳定，即是否出现波形失步跳变情况；第一开关k1接第一电容c1的阳极，第二开关k2断开挂空，第三开关k3闭合，即电路就组成反相放大器测试电路，在放大器的增益一定的情况下，改变可变电阻一r1和反馈电阻rf值，观察测试低频自激振荡、噪声引起的波形失真情况；第一开关k1接接地，第二开关k2接r2左端，第三开关k3闭合，即电路就组成同相放大器测试电路，可以重复反相放大器的测试项目。

技术特征：

1.一种测试运放器的跟随及放大性能教学演示装置，其特征在于，包括：演示板(1)、底座(2)和电路元件；演示板(1)竖直安装在底座(2)上，电路元件按照电路连接关系焊接组装在演示板(1)和底座(2)上。

2.如权利要求1所述的测试运放器的跟随及放大性能教学演示装置，其特征在于，电路元件包括毫伏表v、发光二极管g、扬声器y、第一开关k1、第二开关k2、第三开关k3、第四开关k4、第一电容c1、第二电容c2、第三电容c3、第四电容c4、第五电容c5、第六电容c6、第七电容c7、可变电阻一r1、可变电阻二r2、平衡电阻r3、反馈电阻rf、调压电阻rw、运算放大器i、电路输入端ui、电路输出端uo、电源正极+vcc和电源负极-vcc；毫伏表v一端接地、另一端接电路输出端uo；第七电容c7与扬声器y串联，第七电容c7的另一端与发光二极管g的正极、第四开关k4一端并接，扬声器y的另一端、发光二极管g的负极接地；第四开关k4另一端、反馈电阻rf一端接运算放大器i的6脚，即为电路输出端uo，电路输出端uo外接示波器，稳压信号源的输出信号接入电路输入端ui第一电容c1的阴极；第一电容c1的阳极接第二开关k2公共端、第一开关k1的一个接线端，第一开关k1的另一接线端接地，其公共端接可变电阻一r1，可变电阻一r1另一端接运算放大器i的2脚和反馈电阻rf另一端，第二开关k2的一接线端接可变电阻二r2、第三开关k3、平衡电阻r3的一端和运算放大器i的3脚，第二开关k2的另一接线端接可变电阻二r2另一端，第三开关k3另一端接第二电容c2阳极，第二电容c2阴极、第三电容c3阳极、第四电容c4阴极、第五电容c5阴极、第六电容c6阴极、平衡电阻r3的另一端接地，运算放大器i的1脚接第四电容c4阳极和调压电阻rw，运算放大器i的8脚接第五电容c5阳极和调压电阻rw另一端，运算放大器i的7脚接调压电阻rw活动端、第六电容c6阳极和电源正极+vcc，运算放大器i的4脚接第三电容c3阴极和电源负极-vcc。

3.如权利要求2所述的测试运放器的跟随及放大性能教学演示装置，其特征在于，第一开关k1、第二开关k2是单刀双掷开关。

4.如权利要求2所述的测试运放器的跟随及放大性能教学演示装置，其特征在于，平衡电阻r3、反馈电阻rf为可变电阻。

技术总结
本发明公开了一种测试运放器的跟随及放大性能教学演示装置，包括：演示板、底座和电路元件；演示板竖直安装在底座上，电路元件按照电路连接关系焊接组装在演示板和底座上。本发明用声、光、像直观展示运放器的跟随和放大输出特征随电路输入频率和外围元器件变化而变化的情况，提高实验与探究教学效果，其结构简单、造价不高、直观实用。

技术研发人员：赵志芳
受保护的技术使用者：南京信息职业技术学院
技术研发日：2020.11.23
技术公布日：2021.06.25