運(yùn)算電路實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、實(shí)驗(yàn)報(bào)告課程名稱：_模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)_指導(dǎo)老師：_ _成績(jī)：_ 實(shí)驗(yàn)名稱： 實(shí)驗(yàn)13 基本運(yùn)算電路 實(shí)驗(yàn)類型：_ 同組學(xué)生姓名：_ 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵螅ū靥睿?二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和原理（必填） 三、主要儀器設(shè)備（必填） 四、操作方法和實(shí)驗(yàn)步驟 五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄和處理 六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析（必填） 七、討論、心得一. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?、研究集成運(yùn)放組成的比例、加法和積分等基本運(yùn)算電路的功能。 2、掌握集成運(yùn)算放大電路的三種輸入方式。3、了解集成運(yùn)算放大器在實(shí)際應(yīng)用時(shí)應(yīng)考慮的一些問(wèn)題。4、理解在放大電路中引入負(fù)反饋的方法和負(fù)反饋對(duì)放大電路各項(xiàng)性能指標(biāo)的影響。 二. 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和原理1. 實(shí)現(xiàn)兩個(gè)信號(hào)的反相加

2、法運(yùn)算。 2. 實(shí)現(xiàn)同相比例運(yùn)算。3. 用減法器實(shí)現(xiàn)兩信號(hào)的減法運(yùn)算。 4. 實(shí)現(xiàn)積分運(yùn)算。5. 用積分電路將方波轉(zhuǎn)換為三角波。運(yùn)放a741介紹 ：集成運(yùn)算放大器（簡(jiǎn)稱集成運(yùn)放）是一種高增益的直流放大器，它有二個(gè)輸入端。根據(jù)輸入電路的不同，有同相輸入、反相輸入和差動(dòng)輸入三種方式。集成運(yùn)放在實(shí)際運(yùn)用中，都必須用外接負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成閉環(huán)放大，用以實(shí)現(xiàn)各種模擬運(yùn)算。a741引腳排列：三. 主要儀器設(shè)備示波器、信號(hào)發(fā)生器、晶體管毫伏表 運(yùn)算電路實(shí)驗(yàn)電路板a741、電阻電容等元件 四. 操作方法和實(shí)驗(yàn)步驟1. 實(shí)現(xiàn)兩個(gè)信號(hào)的反相加法運(yùn)算?rfrf v?v?vos1s2?r2 ?r1?通過(guò)該電路可實(shí)現(xiàn)兩個(gè)信

3、號(hào)的反相加法運(yùn)算。為了消除運(yùn)放輸入偏置電流及其漂移造成的運(yùn)算誤差，需在運(yùn)放同相端接入平衡電阻r3，其阻值應(yīng)與運(yùn)放反相端地外接等效電阻相等，即要求r3=r1/r2/rf。測(cè)量出輸入和輸出信號(hào)的幅值，并記錄示波器波形。注意事項(xiàng)：被加輸入信號(hào)可以為直流，也可以選用正弦、方波或三角波信號(hào)。但在選取信號(hào)的頻率和幅度時(shí)，應(yīng)考慮運(yùn)放的頻響和輸出幅度的限制。為防止出現(xiàn)自激振蕩和飽和失真，應(yīng)該用示波器監(jiān)視輸出電壓波形。為保證電路正確，應(yīng)對(duì)輸出直流電位進(jìn)行測(cè)試，即保證零輸入時(shí)為零輸出。2. 實(shí)現(xiàn)同相比例運(yùn)算電路特點(diǎn)是輸入電阻比較大，電阻r同樣是為了消除偏置電流的影響，故要求 r= rl/rf。?rf?v?o ?1

4、?r?vs1?實(shí)驗(yàn)步驟：(1)測(cè)量輸入和輸出信號(hào)幅值，驗(yàn)證電路功能。 (2)測(cè)出電壓傳輸特性，并記錄曲線。電壓傳輸特性是表征輸入輸出之間的關(guān)系曲線，即 vo= f (vs) 。同相比例運(yùn)算電路的輸入輸出成比例關(guān)系。但輸出信號(hào)的大小受集成運(yùn)放的最大輸出電壓幅度的限制，因此輸入輸出只在一定范圍內(nèi)是保持線性關(guān)系的。電壓傳輸特性曲線可用示波器來(lái)觀察。(3)測(cè)量出輸入和輸出信號(hào)的幅值，并記錄示波器波形。3. 用減法器實(shí)現(xiàn)兩信號(hào)的減法運(yùn)算差分放大電路即減法器，為消除運(yùn)放輸入偏執(zhí)電流的影響，要求r1=r2、rf=r3。v?rf?v?v?os2s1r1把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及波形填入表格。實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)同前。4. 實(shí)現(xiàn)積分

5、運(yùn)算1vo?r1cvt ?sr1c?vdtst電路原理：積分電路如上圖所示，在進(jìn)行積分運(yùn)算之前，將圖中k1閉合，通過(guò)電阻r2的負(fù)反饋?zhàn)饔茫M(jìn)行運(yùn)放零輸出檢查，在完成零輸出檢查后，須將k1打開，以免因r2的接入而造成積分誤差。k2的設(shè)置一方面為積分電容放電提供通路，將其閉合即可實(shí)現(xiàn)積分電容初始電壓vc(0)=0。另一方面，可控制積分起始點(diǎn)，即在加入信號(hào)vs后，只要k2一打開，電容就將被恒流充電，電路也就開始進(jìn)行積分運(yùn)算。p.4實(shí)驗(yàn)名稱：_實(shí)驗(yàn)13 基本運(yùn)算電路 姓名： 學(xué)號(hào)：實(shí)驗(yàn)步驟：用示波器觀察輸出隨時(shí)間變化的軌跡，記錄輸入信號(hào)參數(shù)和示波器觀察到的輸出波形。 (1) 先檢查零輸出，將電容c放電

6、； (2) 將示波器按鈕置于適當(dāng)位置:? 將光點(diǎn)移至屏幕左上角作為坐標(biāo)原點(diǎn)； ? 軸輸入耦合選用“dc”； ? 觸發(fā)方式采用“norm”；(3) 加入輸入信號(hào)(直流)，然后將k2打開，即可看到光點(diǎn)隨時(shí)間的移動(dòng)軌跡。5. 用積分電路將方波轉(zhuǎn)換為三角波電路如圖所示。圖中電阻r2的接入是為了抑制由iio、vio所造成的積分漂移，從而穩(wěn)定運(yùn)放的輸出零點(diǎn)。 在t<<2（2=r2c）的條件下，若vs為常數(shù)，則vo與t 將近似成線性關(guān)系。因此，當(dāng)vs為方波信號(hào)并滿足tp<<2時(shí)（tp為方波半個(gè)周期時(shí)間），則vo將轉(zhuǎn)變?yōu)槿遣?，且方波的周期愈小，三角波的線性愈好，但三角波的幅度將隨之減

7、小。實(shí)驗(yàn)步驟及數(shù)據(jù)記錄：接三種情況加入方波信號(hào)，用示波器觀察輸出和輸入波形，記錄線性情況和幅度的變化。 ? tp<<2 ? tp 2 ? tp>>2五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄與處理、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析1、反相加法運(yùn)算p.5實(shí)驗(yàn)名稱：_實(shí)驗(yàn)13 基本運(yùn)算電路 姓名： 學(xué)號(hào)：由于?rf?rfvo?v?v?rs1rs2?= -(10vs1+10vs2)?1? 2理論上vo=11.2v，實(shí)際vo=9.90v，相對(duì)誤差11.6%。誤差分析：檢查零輸入時(shí)，vo=0.5v左右（即使仿真也有幾百微伏），并非完全為零，因此加上信號(hào)測(cè)量時(shí)會(huì)有 一定的誤差。測(cè)量vo過(guò)程中，毫伏表示數(shù)時(shí)有時(shí)無(wú)，通過(guò)按壓電路

8、板與接線處都會(huì)使毫伏表示數(shù)產(chǎn)生一定的波動(dòng)，可見電路本身并不穩(wěn)定。本實(shí)驗(yàn)讀數(shù)是毫伏表多次穩(wěn)定在該數(shù)值時(shí)讀取，但依然不可避免地由于電路元件實(shí)際值存在一定的誤差范圍、夾子連接及安放位置導(dǎo)致的讀數(shù)不穩(wěn)定、以及部分視差原因，導(dǎo)致誤差的存在。2、同比例運(yùn)算20v?rf?v?由于 o ? ? ? v s=11vo，理論上vo=5.61v，相對(duì)誤差0.2%。誤差分析同前。 ? 1?r1?0v- 20v0vv(vo)v(vi)0.4v0.8v1. 2v1. 6v2. 0v輸出信號(hào)的大小受集成運(yùn)放的最大輸出電壓幅度的限制，由仿真結(jié)果可見，輸入輸出在0-1.3v內(nèi)是保持線性關(guān)系的。篇二：比例求和運(yùn)算電路實(shí)驗(yàn)報(bào)告比例

9、求和運(yùn)算電路實(shí)驗(yàn)報(bào)告一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆沼眉蛇\(yùn)算放大器組成比例求和電路的特點(diǎn)和性能； 學(xué)會(huì)用集成運(yùn)算放大電路的測(cè)試和分析方法。 二、實(shí)驗(yàn)儀器數(shù)字萬(wàn)用表；示波器；信號(hào)發(fā)生器。 三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容.電壓跟隨器實(shí)驗(yàn)電路如圖6-1所示： 理論值：ui=u+=u-=u圖6-1 電壓跟隨器按表6-1內(nèi)容實(shí)驗(yàn)并記錄。表6-1.反相比例放大電路 實(shí)驗(yàn)電路如圖6-2所示：理論值：（ui-u-）/10k=（u-uo）/100k且u+=u-=0故uo=-10ui圖6-2 反相比例放大器1）按表6-2內(nèi)容實(shí)驗(yàn)并測(cè)量記錄：表6-2發(fā)現(xiàn)當(dāng)ui=3000 mv時(shí)誤差較大。2）按表6-3要求實(shí)驗(yàn)并測(cè)量記錄：表6-3其中rl接于vo與

10、地之間。表中各項(xiàng)測(cè)量值均為ui=0及ui=800mv時(shí)所得該項(xiàng)測(cè)量值之差。.同相比例放大器電路如圖6-3所示。理論值：ui/10k=（ui-uo）/100k故uo=11ui圖6-3 同相比例放大電路1）按表6-4和6-5實(shí)驗(yàn)測(cè)量并記錄。表6-5.反相求和放大電路實(shí)驗(yàn)電路如圖6-4所示。理論值：uo=-rf/r*（ui1+ui2）圖6-4 反相求和放大器按表6-6內(nèi)容進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量，并與預(yù)習(xí)計(jì)算比較。表6-6.雙端輸入差放放大電路 實(shí)驗(yàn)電路如圖6-5所示。理論值：uo=（1+rf/r1）*r3/（r2+r3）*u2-rf/r1*u1篇三：集成運(yùn)放基本運(yùn)算電路實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)七 集成運(yùn)放基本運(yùn)算電路一、

11、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、研究由集成運(yùn)算放大器組成的比例、加法、減法和積分等基本運(yùn)算電路的功能。2、了解運(yùn)算放大器在實(shí)際應(yīng)用時(shí)應(yīng)考慮的一些問(wèn)題。二、實(shí)驗(yàn)原理集成運(yùn)算放大器是一種具有高電壓放大倍數(shù)的直接耦合多級(jí)放大電路。當(dāng)外部接入不同的線性或非線性元器件組成輸入和負(fù)反饋電路時(shí)，可以靈活地實(shí)現(xiàn)各種特定的函數(shù)關(guān)系。在線性應(yīng)用方面，可組成比例、加法、減法、積分、微分、對(duì)數(shù)等模擬運(yùn)算電路。理想運(yùn)算放大器特性 在大多數(shù)情況下，將運(yùn)放視為理想運(yùn)放，就是將運(yùn)放的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)理想化，滿足下列條件的運(yùn)算放大器稱為理想運(yùn)放。開環(huán)電壓增益 aud= 輸入阻抗 ri= 輸出阻抗 ro=0 帶寬 fbw= 失調(diào)與漂移均為零等。理想運(yùn)放

12、在線性應(yīng)用時(shí)的兩個(gè)重要特性： （1）輸出電壓uo與輸入電壓之間滿足關(guān)系式uoaud（u+u）由于aud=，而uo為有限值，因此，u+u0。即u+u，稱為“虛短”。 （2）由于ri=，故流進(jìn)運(yùn)放兩個(gè)輸入端的電流可視為零，即iib0，稱為“虛斷”。這說(shuō)明運(yùn)放對(duì)其前級(jí)吸取電流極小。上述兩個(gè)特性是分析理想運(yùn)放應(yīng)用電路的基本原則，可簡(jiǎn)化運(yùn)放電路的計(jì)算?；具\(yùn)算電路1. 加法器是指輸出信號(hào)為幾個(gè)輸入信號(hào)之和的放大器。用數(shù)學(xué)式子表示為：y = x1+ x2+ ? + xni1+ i2+ i3 +? + in = if vi1vi2vv?i3?in= ifrrrr于是有v0 = ?rfr(vi1 +vi2 +

13、vi3 +?+vin)如果各電阻的阻值不同，則可作為比例加法器，則有rfrf?rf?v0?vi1?vi2?vin?r2rn?r1?2、減法器是指輸出信號(hào)為兩個(gè)輸入信號(hào)之差的放大器。用數(shù)學(xué)關(guān)系表示時(shí)，可寫為：y = x1 - x2下圖為減法器的基本結(jié)構(gòu)圖。 由于 va = vbrfv?vava?v0i2?i1?ifvb?vi2r1rfr1?rf（已知r3 = rf）r所以 v0?f?vi1?vi2?r13、積分器是指輸出信號(hào)為輸入信號(hào)積分后的結(jié)果，用數(shù)學(xué)關(guān)系表示為： y?xdtt右圖是最基本的積分器的結(jié)構(gòu)圖。這里反饋網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)部分用電容來(lái)代替電阻，則有： ii?ic?上式表示了輸出信號(hào)是輸入信號(hào)

14、積分的結(jié)果。4、微分器。微分是積分的反運(yùn)算，微分器是指輸出信號(hào)為輸入信號(hào)微分運(yùn)dx算的結(jié)果。用數(shù)學(xué)式子表示為： y?dt下圖示出微分器的基本原理圖，利用“虛斷”和和“虛短”的概念，可以建立以下關(guān)系式：三、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求要求根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理設(shè)計(jì)反相加法運(yùn)算電路、減法運(yùn)算電路、積分運(yùn)算電路，并設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)記錄表格。1、整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，畫出波形圖（注意波形間的相位關(guān)系）。 2、將理論計(jì)算結(jié)果和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)相比較，分析產(chǎn)生誤差的原因。 3、分析討論實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的現(xiàn)象和問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)提示：實(shí)驗(yàn)前要看清運(yùn)放組件各管腳的位置；切忌正、負(fù)電源極性接反和輸出端短路，否則將會(huì)損壞集成塊。四、實(shí)驗(yàn)參考方案1. 反相比例放大電路 2. 反

15、相加法運(yùn)算電路 1) 按下圖連接實(shí)驗(yàn)電路。2) 調(diào)節(jié)信號(hào)源的輸出。用交流毫伏表或示波器測(cè)量輸入電壓vi及a、b點(diǎn)電壓va和vb，及輸出電壓vo，數(shù)據(jù)記入表52。3. 減法運(yùn)算電路六、思考題為了不損壞集成塊，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意什么問(wèn)題？答；實(shí)驗(yàn)前要看清運(yùn)放組件各管腳的位置；切忌正、負(fù)電源極性接反和輸出端短路，否則將會(huì)損壞集成塊。誤差分析1. 在測(cè)定時(shí)，我們只測(cè)量了一次，沒(méi)有多次測(cè)量取平均值?？赡軙?huì)給實(shí)驗(yàn)帶來(lái)一定的誤差。2. 由于實(shí)驗(yàn)器材的限制，手動(dòng)調(diào)節(jié)，存在較大誤差， 3. 本次試驗(yàn)使用了示波器，實(shí)驗(yàn)儀器自身會(huì)產(chǎn)生誤差； 4. 實(shí)驗(yàn)電路板使用次數(shù)較多，電阻值、電容值會(huì)有誤差；篇四：實(shí)驗(yàn)六 比例求和運(yùn)算

16、電路實(shí)驗(yàn)報(bào)告模擬電子技術(shù) 實(shí)驗(yàn)報(bào)告 篇五：實(shí)驗(yàn)四 比例求和運(yùn)算電路實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)四 比例求和運(yùn)算電路一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握用集成運(yùn)算放大器組成比例、求和電路的特點(diǎn)及性能。 2學(xué)會(huì)上述電路的測(cè)試和分析方法。二、實(shí)驗(yàn)儀器1. 數(shù)字萬(wàn)用表 2.信號(hào)發(fā)生器 3.雙蹤示波器其中，模擬電子線路實(shí)驗(yàn)箱用到直流穩(wěn)壓電源模塊，元器件模組以及“比例求和運(yùn)算電路”模板。三、實(shí)驗(yàn)原理（一）、比例運(yùn)算電路 1工作原理a反相比例運(yùn)算,最小輸入信號(hào)uimin等條件來(lái)選擇運(yùn)算放大器和確定外圍電路元件參數(shù)。如下圖所示。10k輸入電壓ui經(jīng)電阻r1加到集成運(yùn)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

17、。通常有： r2=r1/rf 由于虛斷，有 i+=0 ，則u+=-i+r2=0。又因虛短，可得：u-=u+=0 由于i-=0，則有i1=if，可得：ui?u?u?uo? r1rfuorf?a?ufur1 i由此可求得反相比例運(yùn)算電路的電壓放大倍數(shù)為： ?u?rif?i?r1?ii?反相比例運(yùn)算電路的輸出電阻為：rof=0輸入電阻為：rif=r1b同相比例運(yùn)算10k輸入電壓ui接至同相輸入端，輸出電壓uo通過(guò)電阻rf仍接到反相輸入端。r2的阻值應(yīng)為r2=r1/rf。根據(jù)虛短和虛斷的特點(diǎn)，可知i-=i+=0,則有 u?且 u-=u+=ui，可得：r1?uo?uir1?rfauf?r1?uor1?r

18、fuor?1?f uir1同相比例運(yùn)算電路輸入電阻為： rif?輸出電阻： rof=0ui? ii以上比例運(yùn)算電路可以是交流運(yùn)算，也可以是直流運(yùn)算。輸入信號(hào)如果是直流，則需加調(diào)零電路。如果是交流信號(hào)輸入，則輸入、輸出端要加隔直電容，而調(diào)零電路可省略。（二）求和運(yùn)算電路 1反相求和根據(jù)“虛短”、“虛斷”的概念rrui1ui2u?o uo?(fui1?fui2)r1r2r1r2rf當(dāng)r1=r2=r，則 uo?rf(ui1?ui2)r四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1、.電壓跟隨電路實(shí)驗(yàn)電路如圖1所示。按表1內(nèi)容進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量并記錄。理論計(jì)算： 得到電壓放大倍數(shù)：即：ui=u+=u-=u圖1 電壓跟隨器從實(shí)驗(yàn)結(jié)果看出基本滿足輸入等于輸出。2、反相比例電路理論值：（ui-u-）/10k=（u-uo）/100k且u+=u-=0故uo=-10ui。 實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)測(cè)量并記錄. 表2:反相比例放大電路（1）（2）、按表3進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量并記錄。量值之差。測(cè)量結(jié)果：從實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（2） 主要驗(yàn)證輸入端的虛斷與虛短。3、同相比例放大電路理論值：ui/10k=（ui-uo）