模電設(shè)計性實驗報告——集成運算放大器的運用之模擬運算電路

1、重慶科技學(xué)院設(shè)計性實驗報告學(xué) 院:_電氣與信息工程學(xué)院_ 專業(yè)班級: 自動化1102 學(xué)生姓名: 羅訊 學(xué)號: 2011441657 實驗名稱: 集成運算放大器的基本應(yīng)用模擬運算電路 完成日期：2013年 6月 20 日重慶科技學(xué)院學(xué)生實驗報告課程名稱模擬電子技術(shù)實驗項目名稱集成運算放大器的基本應(yīng)用模擬運算電路開課學(xué)院及實驗室實驗日期學(xué)生姓名羅訊學(xué)號2011441657專業(yè)班級自動化1102指導(dǎo)教師實驗成績實驗六 集成運算放大器的基本應(yīng)用模擬運算電路一、 實驗?zāi)康?、 研究有集成運算放大器組成的比例、加法和減法等基本運算電路的功能2、 了解運算放大器在實際應(yīng)用時應(yīng)考慮的有些問題二、 實驗儀器1

2、、 雙蹤示波器； 2、數(shù)字萬用表； 3、信號發(fā)生器三、 實驗原理在線性應(yīng)用方面，可組成比例、加法、減法的模擬運算電路。1） 反相比例運算電路電路如圖6-1所示。對于理想運放，該電路的輸出電壓與輸入電壓之間的關(guān)系為為減小輸入級偏置電流引起的運算誤差，在同相輸入端應(yīng)接入平衡電阻 /。 R110kR29.1kU12374651RF100kUiUo 圖6-1 反相比例運算電路2） 反相加法電路電路如圖6-2所示，輸出電壓與輸入電壓之間的關(guān)系為：/R120kR26.2kU12374651RF100kUoR310kUi1Ui2 圖6-2 反相加法運算電路3） 同相比例運算電路圖6-3（a）是同相比例運算電

3、路。U12374651RF100kR110kR29.1kUo U12374651RF10kR210kUoUi （a）同鄉(xiāng)比例運算 （b）電壓跟隨器 圖6-3 同相比例運算電路它的輸出電壓與輸入電壓之間關(guān)系為：/當(dāng)即得到如圖6-3所示的電壓跟隨器。圖中,用以減小漂移和起保護作用。一般取10K,太小起不到保護作用，太大則影響跟隨性。4） 差動放大電路（減法器）對于圖6-4所示的減法運算電路，當(dāng) U13247651RF100kR210kUoUi2R110kR3100kUi1 圖6-4 減法運算電路5） 積分運算電路 U13247651RF1MR2100kUoR1100kUiC1100nF 圖6-5

4、積分運算電路 反相積分電路如圖6-5所示，在理想化條件下，輸出電壓等于 式中是t=0時刻電容C兩端的電壓值，即初始值。 如果E的階躍電壓，并設(shè)=0，則 此時顯然RC的數(shù)值越大，達到給定的值所需的時間就越長，改變R或C的值積分波形也不同。一般方波變換為三角波，正弦波移相。四、 實驗內(nèi)容及實驗數(shù)據(jù)實驗時切忌將輸出端短路，否則將會損壞集成塊。輸入信號時先按實驗所給的值調(diào)好信號源再加入運放輸入端，另外做實驗前先對運放調(diào)零，若失調(diào)電壓對輸出影響不大，可以不用調(diào)零，以后不再說明調(diào)零情況。1、 方向比例運算電路1） 按圖6-1正確連線。2） 輸入f=100HZ，=0.5V（峰峰值）的正弦交流信號，打開直流開

5、關(guān)，用毫伏表測量值，并用示波器觀察的相位關(guān)系，記入表6-1。表6-1 （峰峰值），f=100HZUi（V）Uo（V）Ui波形Uo波形Av0.51492如圖如圖實測值計算值-9.61-10Ui波形 Uo波形2、 同相比例運算電路1） 按圖6-3（a）連接實驗電路。實驗步驟同上，將結(jié)果記入表6-2。2） 將圖6-3（a）改為6-3（b）電路重復(fù)內(nèi)容1）。表6-2 =0.5V， f=100HZUi（V）Uo（V）Ui波形Uo波形Av0.5165.48如圖如圖實測值計算值10.6211U i波形Uo波形Ui（V）Uo（V）Ui波形Uo波形Av0.5160.516如圖如圖實測值計算值11Ui、Uo波形一

6、樣3、 反相加法運算電路1） 按圖6-2正確連接實驗電路2） 輸入信號采用直流信號源，圖6-7所示電路為簡易直流信號源：Ui1Ui2 圖6-7 簡易可調(diào)直流信號源 用萬用表測量輸入電壓（且要求均大于零小雨0.5V）及輸出電壓，計入下表 表6-3Ui1（V）0.150.200.400.400.20Ui2（V）0.310.310.410.450.41Uo（V）-3.08-3.59-6.03-6.22-4.114、 減法運算電路1）按圖6-4正確連接實驗電路2）采用直流輸入信號，實驗步驟同內(nèi)容3，計入條6-4。 表6-4Ui1（V）0.450.380.310.260.20Ui2（V）0.390.430.290.240.21Uo（V）-0.660.42-0.34-0.270.055、 積分運算電路1） 按積分電路如圖6-5所示正確連接。2） 取頻率約為100HZ，峰峰值為0.5V的方波作為輸入信號，打開直流開關(guān)，輸出端接示波器，可觀察到三角波波形輸出并記錄