如何测量运算放大电路的放大性能？

2023-06-26 理论教育版权反馈

【摘要】：这是一种由运算放大器构成的水位指示电路，该电路是由水箱内的水位检测电极和电压比较器构成的。图7-23 电池放电器电路的测量操作IC2的②脚为反相输入端，作为基准电压端，基准电压由电阻R1和R2分压后取得；IC2的③脚为正相输入端，作为电池电压检测端与待测放电电池的正极相连接。图7-24 用万用表检测电路中的放电电流

1.水位指示电路的测量

图解演示

水位指示电路的测量如图7-22所示。这是一种由运算放大器构成的水位指示电路，该电路是由水箱内的水位检测电极和电压比较器构成的。当水超过某电极时，相应电极（经水的电阻到地）的电压会降低，所接电压比较低时会输出高电平，使所接的发光二极管发光，从而根据4个发光二极管的指示情况，指示出水箱中水位的高低。

图7-22 水位指示电路的测量操作

测量时：

1）检测该运算放大电路的反相输入端，当电路中水位达到相应位置后，用万用表即可测量到不大于5V的直流电压值；

2）检测该运算放大电路的输出端，根据输入端电压与基准电压端电压进行比较结果输出相应的电压值，当电路工作良好时，用万用表即可测量到一个高电位电压值；

3）检测该运算放大电路的基准电压端，来自供电电源的12V电压，经限流电阻器R₄（4.7kΩ）后送到运算放大器的③、⑤、⑩和⑿脚，正常情况下，应能够用万用表测得约5V的直流电压值。

该由运算放大器构成的水位指示电路中，当向水箱中注入水使水位上升至D电极时，水的电阻将D、E两个电极连接在一起，此时运算放大器ICD的反向输入端②脚电压低于+5V，①脚输出高电平，使发光二极管VD4正向导通而发光，从而指示出水位已达到D电极处。随着水位的不断提高，水箱中的检测电极C、B、A依次接入电路中，使运算放大器ICC、ICB、ICA逐次输出高电平，由此依次点亮二极管VD3、VD2、VD1，当4只二极管均点亮发光后，表明水箱中已加满水。

2.电池放电器电路的测量

图解演示

电池放电器电路的测量如图7-23所示。这是一个采用LM358运算放大器的镍镉电池放电器电路，用于单节电池放电，在电池电压下降到0.95～1.0V时自动停止放电。该电路中，交流220V经电源变压器降压，再经桥式整流堆整流后，经滤波电容C滤波及IC1稳压后输出5V电压输送到运算放大器IC2中。

图7-23 电池放电器电路的测量操作

IC2的②脚为反相输入端，作为基准电压端，基准电压（0.95～1.0V）由电阻R₁和R₂分压后取得；IC2的③脚为正相输入端，作为电池电压检测端与待测放电电池的正极相连接。测量时：

1）检测该运算放大电路的反相输入端，当该电路达到工作状态后，用万用表即可测量到不大于1V的直流电压值；

2）检测该运算放大电路的正相输入端，当该电路工作良好时，用万用表即可在该检测点检测电池当前电压值，若接入电池电压为1.5V，则用万用表即可测量到电池电压从1.5V降低到不大于基准电压（0.95～1.0V）的变化过程。

图解演示

在上述电池放电器电路中，当将待放电的电池安装好后，若电池电压高于基准电压，则IC2的①脚输出高电平，使VD发光，VT导通，电池经R₅和VT放电。我们可以用万用表测量此时的放电电流来判断电路性能是否良好，如图7-24所示。

首先将电池正极端电路断开，然后将万用表的红表笔连接电池的正极，黑表笔连接另一端，测得放电电流约为75mA；当电池的电压下降到基准电压（0.95～1.0V）时，IC2输出低电平，使VT截止，电池停止放电，同时发光二极管VD熄灭，电池放电结束，此时放电电流应为0A。

图7-24 用万用表检测电路中的放电电流

如何测量运算放大电路的放大性能？

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