第21卷第1期高师理科学刊Vol.21No.1文章编号:1007-9831(200101-0025-03运算放大电路输出电阻Rof测量方法的改进高鹏1,高剑峰2(11齐齐哈尔铁路运输职工大学,黑龙江齐齐哈尔161002;21,110034摘要:采用毫伏表小量程档(10mv档,,计算出U0和U0′并结合负载电阻的相应值RL,改进后的测量准确度高,关键词:中图分类号文献标识码:A收稿日期:2000-12-18作者简介:高鹏(1951—,男,黑龙江齐齐哈尔人,实验师,从事电信基础研究10引言运算放大器(简称运放具有较高的输入电阻Rid和较低的输出电阻r01(如μA741型的Rid=1MΩ,r0=200Ω1运放电路主要运用于模拟信号传输的前置级和中间级1因此,对运放电路性能指标的要求除增益A外,输入电阻Rif和输出电阻Rof也是两项重要指标1对运放电路的计算、测量以及调整是实现该电路与前后级电路匹配连接,保持信号线性传输的重要环节1运放电路Rif、Rof的测量,采用的是电压变化量测量法,即在输入(输出接入Ri(RL,在正常信号激励下,测量Ri两端(RL上节点电压的差值,按输入(输出电阻的计算公式计算1此方法虽简单易行,但在测Rof时,其准确性不高1现以常见的电压串联负反馈电路(见附图为例,分别介绍Rif、Rof的计算、测量及改进方法1附图电压串联负反馈测量电路1Rif计算与测量111Rif的计算图中运放为μA741,参数手册查到Avo=104,Ri=1MΩ,r0=200Ω,该电路的反馈系数Fv=(R1+Rf=4(104+106=99×10-42001年2月JournalofScienceofTeachers′CollegeandUniversityFeb.2001在反馈深度|1+AvFv|µ1时Rif=|AvFv|Ri=|104×99×10-4|×106=99MΩ112Rif的测量测量Rif时,先将K1闭合,K2断开,Us=1KHz正弦波代表频率送入运放输入端,并调整Us输出幅值,使运放输出端接入的示波器显示该正弦波形为最大不失真Uom=10V(通用I型1此时断开K1(Rs串入输入回路,用毫伏表测量Rs两端的电位Us、Ui分别为Us=96mV、Ui=95mV1用公式计算:Rif=Us-Ui×Ri=96-95×1MΩ=95MΩ113分析Rif的计算值和测量值比较接近,表明方法正确,i,数值有所不同1在串联负反馈中,Ri为105~106Ω;,i~103Ω较适合12Rof211Rof的计算由输出等效电路推出:Rof=IT=r0+rif=1+AvFvrif∥当反馈深度|1+AvFv|µ1时,rif可忽略1故Rof≈r(1+AvFv,代入运放手册参数数值:Rof≈(1+104×99×10-4≈2Ω212Rof改进前的测量改进前的Rof测量电路见图中虚线所示,K1闭合,K2先断开,Us=1KHz正弦波信号送入运放并调整Us幅值,使运放输出为最大不失真,即Uom=10V(输出如出现不对称失真时应加调零电路调整,然后将K2闭合,RL接入,RL逐渐减小,观察示波器波形及毫伏表电压的变化,当示波器波形在邻界失真处,毫伏表指示的U0′=919V(最小刻度的一半,RL为118KΩ1利用公式Rof=(U0′-1×RL=(9.9-1×118KΩ=18Ω213Rof测量误差的分析由于毫伏表使用在10V档,其最小格也为012V,故测量的U0′的有效位只有两位,测出的数值偏差较大,自然计算出的结果与理论计算值偏差也大,所以用此种方法作定量分析就显得欠缺一些1214Rof改进后的测量电路图中运放输出的实线电路,将RL分为由RL1+RL0组成,取RL0=1ΩUs=1KHz,调整Us幅值使运放为Uom后,查运放参数手册最大工作电流Iom=5mA,计算RL1=5mA=2KΩ.取RL1=214KΩ.毫伏表并接在RL0(1Ω两端(注意毫伏表地线端接电路的参考地端,逐渐减少RL1的数值,观察示波器波形和毫伏表数值,当波形在临界失真处时,毫伏表指示为5mV,RL1=2KΩ,此时,Uom=1Ω×2KΩ=10V.然后将RL1增大至使毫伏表减小011个毫伏的量,即419mV,(此时波形不会失真,RL1′=2.04KΩ,U0=1Ω×2.04KΩ=9.99V.按公式Rof=(U021×RL1′=(9.99-1×2.04KΩ=2.04Ω215Rof测量结果的分析可以看出,采用改进后的测量方法测出的Rof由于毫伏表有效位数增大到5位,提高了测量精度,故与计算值非常接近162高师理科学刊第21卷比较改进前后运放输出电路的测量方法可以看出,精度的偏差主要体现在用表量程不同,而在电路参量较小时的测量中,这种偏差所得出的结果却有着截然不同的区别,从以上的实际计算和测量结果的比较上看,Rof的测量方法,改进后的测量方法比目前普遍采用的测量方法更科学、更准确,当然也就更实用.参考文献:〔1〕沈雅芳等编1模拟电子电路学习和实验指导书〔M〕.北京:〔2〕康华光主编1电子技术基础〔M〕.北京:高等教育...