運算電路實驗報告

1、精選文檔試驗報告 課程名稱：_模擬電子技術(shù)試驗_指導(dǎo)老師：_ _成果：_ 試驗名稱： 試驗13 基本運算電路 試驗類型：_ 同組同學(xué)姓名：_ 一、試驗?zāi)康暮鸵螅ū靥睿?二、試驗內(nèi)容和原理（必填） 三、主要儀器設(shè)備（必填） 四、操作方法和試驗步驟 五、試驗數(shù)據(jù)記錄和處理 六、試驗結(jié)果與分析（必填） 七、爭辯、心得 一. 試驗?zāi)康暮鸵?1、爭辯集成運放組成的比例、加法和積分等基本運算電路的功能。 2、把握集成運算放大電路的三種輸入方式。 3、了解集成運算放大器在實際應(yīng)用時應(yīng)考慮的一些問題。 4、理解在放大電路中引入負反饋的方法和負反饋對放大電路各項性能指標(biāo)的影響。 二. 試驗內(nèi)容和原理 1.

2、實現(xiàn)兩個信號的反相加法運算。 2. 實現(xiàn)同相比例運算。 3. 用減法器實現(xiàn)兩信號的減法運算。 4. 實現(xiàn)積分運算。 5. 用積分電路將方波轉(zhuǎn)換為三角波。 運放a741介紹 ： 集成運算放大器（簡稱集成運放）是一種高增益的直流放大器，它有二個輸入端。依據(jù)輸入電路的不同，有同相輸入、反相輸入和差動輸入三種方式。 集成運放在實際運用中，都必需用外接負反饋網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成閉環(huán)放大，用以實現(xiàn)各種模擬運算。 a741引腳排列： 三. 主要儀器設(shè)備 示波器、信號發(fā)生器、晶體管毫伏表 運算電路試驗電路板 a741、電阻電容等元件 四. 操作方法和試驗步驟 1. 實現(xiàn)兩個信號的反相加法運算 ?r frf v?v?vos

3、1s2?r2 ?r1? 通過該電路可實現(xiàn)兩個信號的反相加法運算。為了消退運放輸入偏置電流及其漂移造成的運算誤差，需在運放同相端接入平衡電阻r3，其阻值應(yīng)與運放反相端地外接等效電阻相等，即要求r3=r1/r2/rf。 測量出輸入和輸出信號的幅值，并記錄示波器波形。 留意事項： 被加輸入信號可以為直流，也可以選用正弦、方波或三角波信號。但在選取信號的頻率和幅度時，應(yīng)考慮運放的頻響和輸出幅度的限制。 為防止消滅自激振蕩和飽和失真，應(yīng)當(dāng)用示波器監(jiān)視輸出電壓波形。 為保證電路正確，應(yīng)對輸出直流電位進行測試，即保證零輸入時為零輸出。 2. 實現(xiàn)同相比例運算 電路特點是輸入電阻比較大，電阻r同樣是為了消退偏

4、置電流的影響，故要求 r= rl/rf。 ?rf ? ?v?o ?1?r?vs 1? 試驗步驟： (1)測量輸入和輸出信號幅值，驗證電路功能。 (2)測出電壓傳輸特性，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) 。 同相比例運算電路的輸入輸出成比例關(guān)系。但輸出信號的大小受集成運放的最大輸出電壓幅度的限制，因此輸入輸出只在肯定范圍內(nèi)是保持線性關(guān)系的。電壓傳輸特性曲線可用示波器來觀看。 (3)測量出輸入和輸出信號的幅值，并記錄示波器波形。 3. 用減法器實現(xiàn)兩信號的減法運算 差分放大電路即減法器，為消退運放輸入偏執(zhí)電流的影響，要求r1=r2、rf=r3。 v?

5、rf?v? v?os2s1 r1 把試驗數(shù)據(jù)及波形填入表格。試驗留意事項同前。 4. 實現(xiàn)積分運算 1 vo? ? r1c vt ?s r1c ?vdt s t 電路原理： 積分電路如上圖所示，在進行積分運算之前，將圖中k1閉合，通過電阻r2的負反饋作用，進行運放零輸出檢查，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供應(yīng)通路，將其閉合即可實現(xiàn)積分電容初始電壓vc(0)=0。另一方面，可把握積分起始點，即在加入信號vs后，只要k2一打開，電容就將被恒流充電，電路也就開頭進行積分運算。 p.4 試驗名稱：_試驗13 基本運算電路 姓名： 學(xué)號

6、： 試驗步驟： 用示波器觀看輸出隨時間變化的軌跡，記錄輸入信號參數(shù)和示波器觀看到的輸出波形。 (1) 先檢查零輸出，將電容c放電； (2) 將示波器按鈕置于適當(dāng)位置: ? 將光點移至屏幕左上角作為坐標(biāo)原點； ? 軸輸入耦合選用“dc”； ? 觸發(fā)方式接受“norm”； (3) 加入輸入信號(直流)，然后將k2打開，即可看到光點隨時間的移動軌跡。 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)定運放的輸出零點。 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)

7、vs為方波信號并滿足tp<<2時（tp為方波半個周期時間），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小。 試驗步驟及數(shù)據(jù)記錄： 接三種狀況加入方波信號，用示波器觀看輸出和輸入波形，記錄線性狀況和幅度的變化。 ? tp<<2 ? tp 2 ? tp>>2 五、試驗數(shù)據(jù)記錄與處理、試驗結(jié)果與分析 1、反相加法運算 p.5 試驗名稱：_試驗13 基本運算電路 姓名： 學(xué)號： 由于 ?rf?rf vo?v?v?rs1rs2?= -(10vs1+10vs2) ?1? 2 理論上vo

8、=11.2v，實際vo=9.90v，相對誤差11.6%。 誤差分析：檢查零輸入時，vo=0.5v左右（即使仿真也有幾百微伏），并非完全為零，因此 加上信號測量時會有 肯定的誤差。 測量vo過程中，毫伏表示數(shù)時有時無，通過按壓電路板與接線處都會使毫伏表示數(shù)產(chǎn)生肯定的波動，可見電路本身并不穩(wěn)定。本試驗讀數(shù)是毫伏表多次穩(wěn)定在該數(shù)值時讀取，但照舊不行避開地由于電路元件實際值存在肯定的誤差范圍、夾子連接及安放位置導(dǎo)致的讀數(shù)不穩(wěn)定、以及部分視差緣由，導(dǎo)致誤差的存在。 2、同比例運算 20v ?rf?v?由于 o ? ? ? v s=11vo，理論上vo=5.61v，相對誤差0.2%。誤差分析同前。 ? 1

9、?r1? 0v -20v 0v v(vo) v(vi) 0.4v 0.8v 1.2v 1.6v 2.0v 輸出信號的大小受集成運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：比例求和運算電路試驗報告 比例求和運算電路試驗報告 一、試驗?zāi)康?把握用集成運算放大器組成比例求和電路的特點和性能； 學(xué)會用集成運算放大電路的測試和分析方法。 二、試驗儀器 數(shù)字萬用表；示波器；信號發(fā)生器。 三、試驗內(nèi)容 .電壓跟隨器 試驗電路如圖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)容試驗并記錄。 表6-1 .反相比例放大電路 試驗電路

10、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)容試驗并測量記錄： 表6-2 發(fā)覺當(dāng)ui=3000 mv時誤差較大。 2）按表6-3要求試驗并測量記錄： 表6-3 其中rl接于vo與地之間。表中各項測量值均為ui=0及ui=800mv 時所得該項測量值之差。 .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試驗測量并記錄。 表6-5 .反相求和放大電路 試驗電路如圖6-4所示。理論值：uo=

11、-rf/r*（ui1+ui2） 圖6-4 反相求和放大器 按表6-6內(nèi)容進行試驗測量，并與預(yù)習(xí)計算比較。 表6-6 .雙端輸入差放放大電路 試驗電路如圖6-5所示。 理論值：uo=（1+rf/r1）*r3/（r2+r3）*u2-rf/r1*u1篇三：集成運放基本運算電路試驗報告 試驗七 集成運放基本運算電路 一、試驗?zāi)康?1、爭辯由集成運算放大器組成的比例、加法、減法和積分等基本運算電路的功能。 2、了解運算放大器在實際應(yīng)用時應(yīng)考慮的一些問題。 二、試驗原理 集成運算放大器是一種具有高電壓放大倍數(shù)的直接耦合多級放大電路。當(dāng)外部接入不同的線性或非線性元器件組成輸入和負反饋電路時，可以機敏地實現(xiàn)各

12、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、對數(shù)等模擬運算電路。 抱負運算放大器特性 在大多數(shù)狀況下，將運放視為抱負運放，就是將運放的各項技術(shù)指標(biāo)抱負化，滿足下列條件的運算放大器稱為抱負運放。 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。 抱負運放在線性應(yīng)用時的兩個重要特性： （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=，故流進運放兩個輸入端的電流可視為零，即iib0，稱為“虛斷”。這說明運放對其前級吸取電流微小。 上述兩個特性是分析抱負運放應(yīng)用電路的基本原則，可簡化運放電路的計算。 基本運算電路 1.加法器是指輸出信號為幾個輸入信號之和的放大器。用數(shù)學(xué)式子表示為： y = x1+ x2+ ? + xn i1