模電實驗八集成運放基本應用之一--模擬運算電路實驗報告

1、實驗八集成運放基本應用之一-模擬運算電路班級：姓名：學號：2015.12.30實驗目的1、研究由集成運算放大電路組成的比例、加法、減法和積分等基本運算電路的功能。2、了解運算放大電路在實際應用時應考慮的一些問題。實驗儀器及器件儀器及器件名稱型號數(shù)量+ 12V直流穩(wěn)壓電源DP8321函數(shù)信號發(fā)生器DG41021示波器MSO2000A1數(shù)子萬用表DM30581集成運算放大電路卩 A7411電阻器若干電容器若干三、實驗原理1、反相比例運算電路電路如圖8- 1所示。RF 100K+12 V 9圖8 - 1 反相比例運算電路2、反相加法電路電路如圖8- 2所示。VORFR23、同相比例運算電路圖82 反

2、相加法電路R3Ri R2 Rf電路如圖8 3(a)所示。圖8 3(b)電壓跟隨器圖8 3(a)同相比例運算電路VO(1 諛R21 R F當Rim時，VOV即得到如圖8 3(b)所示的電壓跟隨器。4、差分放大電路(減法電路)電路如圖8 4所示。VO 字(2Vi)Ri圖8-4 減法運算電路5、積分運算電路電路如圖8- 5所示。1 ?防-喬廠?？?佝如果Vi(t)是幅值為E的階躍電壓，并設(shè) Vc(O) 0,貝U?1E?(?=- 廣？=?_?(丿？?； ?四、實驗內(nèi)容及實驗步驟實驗前要看清運放組件各管腳的位置；切忌正負電源極性接反和輸出端短路，否則將會損壞集成塊。1、反相比例運算電路1) 按圖8- 1

3、連接實驗電路，接通土 12V電源，輸入端對地短路，進行調(diào)零和消振。2)輸入f = 100Hz , Vi = 0.5V的正弦交流信號，測量相應的Vo并用示波器觀察V。和v的相位關(guān)系，記入表8 1 o表 8- 1f = 100Hz , Vi = 0.5VVi (V)Vo (V)Vi和Vo波形Av0.175-1.755實測值計算值-10.03-10.002、同相比例運算電路1) 按圖8 3(a)連接實驗電路。實驗步驟同內(nèi)容1,將結(jié)果記入表8-2o2) 按圖8- 3(a)中的R1斷開，得圖8- 3(b)電路重復內(nèi)容1)表 8-2f = 100Hz , Vi = 0.5VVi (V)Vo (V)Vi和V

4、o波形Av0.1761.941實測值計算值11.0311.003、反相加法運算電路1)按圖8- 2連接實驗電路。調(diào)零和消振。2) 輸入信號采用直流信號，圖8-6所示電路為簡易直流信號源，由實驗者自行完成。實驗時要注意Vi1、V i2及輸出電壓選擇合適的直流信號幅度以確保集成運放工作在線性區(qū)。用直流電壓表測量輸入電壓Vo,記入表8- 3o圖8-6簡易可調(diào)直流信號源表8 3Vi1 (V)0.4430.3530.2650.1670.041Vi2 (V)0.4450.3350.2480.1740.056Vo (V)8.8856.9115.1553.4220.9704、減法運算電路1）按圖8 4連接實驗

5、電路。調(diào)零和消振。2） 采用直流輸入信號，實驗步驟同內(nèi)容3，記入表8 4。表8 4Vi1 (V)0.0280.1220.1950.2450.343Vi2 (V)0.4210.3540.2260.0300.174Vo (V)4.0212.4010.3322.7681.8925、積分運算電路實驗電路如圖8 5所示。1）打開K2,閉合Ki,對運放輸出進行調(diào)零。2）調(diào)零完成后，再打開 Ki,閉合K2,使Vc（O）=O。3） 預先調(diào)好直流輸入電壓Vi=0.5V，接入實驗電路，再打開K2，然后用直流電壓表測量輸出電壓Vo,每隔5秒讀一次，記入表 8 5，直到V。不繼續(xù)明顯增大為止。表8 5t (s)051

6、01520Vo (V)0.004972.6815.4687.5369.502五、實驗總結(jié)1、整理實驗數(shù)據(jù)，畫出波形圖（注意波形間的相位關(guān)系）波形如表8 1、表8 2所示。2、將理論計算結(jié)果和實測數(shù)據(jù)相比較，分析產(chǎn)生誤差的原因。(3)反相加法運算電路Vo (V)實測值8.896.915.163.420.97理論值8.886.885.133.410.97(4)減法運算電路Vo (V)實測值4.0212.4010.3322.2681.792理論值3.932.323.102.151.69(5)積分運算電路t (s)05101520Vo (V)實測值0.004972.6815.4687.5369.502理論值02.55.07.510.0(1)反相比例運算電路(2)同相比例運算電路Av實測值10.03理論值10.00Av實測值11.03理論值11.00誤差分析：從表中數(shù)據(jù)對比可以看出，理論值和測量值有一定的偏差，但是在可以接受的范圍內(nèi)。 誤差原因：1.由于實驗設(shè)備使用時間的關(guān)系，實驗電路板的電阻的實際阻值和標注的阻值存在誤差， 電路中的其他元件老化等對電路也有一定的誤差；2. 由于我們測量時集成運放等元器件一直處