實驗四-比例求和運算電路實驗報告

1、實驗四比例求和運算電路 、實驗?zāi)康?1 掌握用集成運算放大器組成比例、求和電路的特點及性能。 2 學(xué)會上述電路的測試和分析方法。 、實驗儀器 1數(shù)字萬用表 2 信號發(fā)生器 3 雙蹤不波器 元器件模組以及“比例 其中，模擬電子線路實驗箱用到直流穩(wěn)壓電源模塊, 求和運算電路”模板。 三、實驗原理 （一）、比例運算電路 1工作原理 &反相比例運算，最小輸入信號Uimin等條件來選擇運算放大器和確定外圍電路元件參數(shù)。 如下圖所示 輸入電壓Ui經(jīng)電阻Ri加到集成運放的反相輸入端，其同相輸入端經(jīng)電阻R2接地。輸出電壓 Uo經(jīng)Rf接回到反相輸入端。通常有：R2二RI/RF A mb RfRi由此可求得反相比

2、例 由于虛斷，有1+=0,則u + =-I +R2=0o又因虛短，可得 :u-=u +二0 運算電路的電壓放大倍數(shù)為: 由于I二0,則有ii二if,可得: Ri Rif ill u UUo 輸入電阻為：Rf=Ri 輸出電壓通過電阻Rf仍接到反相輸入端o 1=1+ 二 0,則 tj 反相比例運算電路的輸出電阻為：Rof=o b 同相比例運算 輸人電出詁妾至同相輸入端, R2的阻值應(yīng)為R2二Rl/RF0 根據(jù)虛短和虛斷的特點，可知 且 u=u + 二 11 D UO Ri號 Ui Ri Rf Rf Ri UiU124 1R2Rf Uo A Ui 同相比例運算電路輸入電阻為：u Rif 輸出電阻：R

3、of=0 以上比例運算電路可以是交流運算，也可以是直流運算。輸入信號如果是直流，則需加調(diào) 零電路。如果是交流信號輸入，貝u輸入、輸出端要加隔直電容，而調(diào)零電路可省略。 （二）求和運算電路 i 反相求和 Rf uii R2 U.2) 根據(jù)“虛短”、“虛斷”的概念 當(dāng) Ri 二 R2二R,貝 Uuo 一（g U12） R 四、實驗內(nèi)容及步驟 1、電壓跟隨電路 =1 實驗電路如圖1所示。按表1內(nèi)容進(jìn)行實驗測 量并i己錄得到電壓放大倍數(shù): 理論計算： r l 5K1 1 圖1電壓跟隨器 即：ui=U+=U=U 表1：電壓跟隨器 直流輸入電壓Vi (V) -2 -0.5 0 0.5 1 輸出電壓 Rl=

4、s Vo (v) Rl=5.Ik 從實驗結(jié)果看岀基本滿足輸入等于輸岀 2、反相比例電路 理論值：(Ui-U-)/10K= (UU0)/100K 且 U+=U=O 故 U0=-10Ui 。 丄】Ok 實驗電路如圖2所示： 圖2 :反向比例放大電路 (1)、按表2內(nèi)容進(jìn)行實驗測量并記錄 直流輸入電壓輸入Vi (mv ) 30 100 300 1000 3000 輸出電壓 Vo (v) 理論值 實測值 誤差 表2:反相比例放大電路 (2)、按表3進(jìn)行實驗測量并記錄 表三：反相比例放大電路(2) 測試條件 被測量 理論估算值 實測值 RL開路，直流輸入信號Vi由0變?yōu)?00mV AVo AVab A

5、VR2 AVri Vi=800mV,RL由開路變?yōu)?. 1K AV OL 其中RL接于V0與地之間。表中各項測量值均為Ui二0及Ui=800mV時所得 該項量值之差。測量結(jié) 果：從實驗數(shù)據(jù)1得出輸出與輸入相差-10倍關(guān)系，基本符合理論，實驗數(shù)據(jù)(2)主要驗證輸入端的虛斷 與虛短。 3、同相比例放大電路 實驗原理圖如下: 圖3 :同相比例放大電路 (1)、按表4和表5內(nèi)容進(jìn)行實驗測量并記錄 直流輸入電壓Ui (mV) 30 100 300 1000 3000 理論估算 輸出電壓 (mV) Uo (mV) 實測值 誤差 表4:同相比例放大電路(1) 表5 :同相比例放大電路(2) 測試條件 被測量

6、 理論估算值 實測值 Rl無窮,直流輸入信號Vi由0變?yōu)?00mV AVo AVab AVR2 AVrI Vi=800mV, RL由開路變?yōu)?. 1K AV0L 以上驗證電路的輸入端特性，即虛斷與虛短 4、反相求和放大電路 理論計算：U0 二 RF/R* ( Uil+Ui2) 實驗原理圖如下： Ef Ri 10kLZZk 訂 o匚二3-100k 實驗結(jié)果如下: 直流輸入電壓Vi 1 (V) 0. 3v -0 3 直流輸入電壓Vi2 (V) 0. 2v 0.2 理論值(V) 輸出電壓V0(V) 5、雙端輸入求和放大電路 理論值：U0二(1+RF/R1)*R3/ ( R2+R3)*U2RF/R1*

7、U1 實驗原理圖如下: R3 100k 實驗結(jié)果: 直流輸入電壓Vi 1 (V) IV 2v 0. 2v 直流輸入電壓Vi2 (V) 0. 5v 1.8v -0. 2v 理論值(V) 輸岀電壓V0(V) 五、實驗小結(jié)及感想 1 總結(jié)本實驗中5種運算電路的特點及性能。 電壓跟隨電路：所測得的輸出電壓基本上與輸入電壓相等，實驗數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，誤差很小。 反向比例放大器，所測數(shù)據(jù)與理論估算的誤差較小，但當(dāng)電壓加到3V時， 理論值與實際值不符，原因是運算放大器本身的構(gòu)造。 同相比例放大運算器，所測數(shù)據(jù)與理論估算的誤差較小，但當(dāng)電壓加到3V 時，理論值與實際值不符，原因是運算放大器本身的構(gòu)造。 2 分析理論計算與實驗結(jié)果誤差的原因。 在實驗誤差允許范圍內(nèi)，試驗所測得的數(shù)據(jù)與理論估算的數(shù)據(jù)基本一致，仍存在一定的誤差。 誤差分析： 1、可能是電