實驗報告課程名稱：——模擬電子技術實驗__指導老師：——成績:_______實驗名稱：實驗13基本運算電路實驗類型:__同組學生姓名：—一、實驗目的和規定（必填）二、實驗內容和原理（必填）三、重要儀器設備（必填）四、操作方法和實驗環節五、實驗數據記錄和解決六、實驗結果與分析（必填）七、討論、心得一.實驗目的和規定1、研究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、掌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用時應考慮的?”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的影響。二.實驗內容和原理1.實現兩個信號的反相加法運算。2.實現同相比例運算。3.用減法器實現兩信號的減法運算。4.實現積分運算。5.用積分電路將方波轉換為三角波。運放口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。根據輸入電路的不同，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，都必須用外接負反饋網絡構成閉環放大，用以實現各種模擬運算。pa741引腳排列：三.重要儀器設備示波器、信號發生器、晶體管毫伏表運算電路實驗電路板□a741、電阻電容等元件四.操作方法和實驗環節.實現兩個信號的反相加法運算?rfrfv?????v?vosls2??r2?r1?a.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擬定外圍電路元件參數。如下圖所示。10kG)輸入電壓ui經電阻r1加到集成運放的反相輸入端，其同相輸入端經電阻r2接地。輸出電壓u。經rf接回到反相輸入端。通常有：r2=ri//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il=if,可得：ui?u?u??uo?rlrfuorf?a????ufurli由此可求得反相比例運算電路的電壓放大倍數為：？?rif?i?rl?ii?反相比例運算電路的輸出電阻為：rof=0輸入電阻為:rif=rlb.同相比例運算10kw輸入電壓ui接至同相輸入端，輸出電壓u。通過電阻rf仍接到反相輸入端。r2的阻值應為r2=r1//rfo根據虛短和虛斷的特點，可知i-=i+=0,則有u??且u—=u+=ui,可得：rl?uo?uir1?rfauf?r1?uorl?rfuor?1?fuir1同相比例運算電路輸入電阻為：rif?輸出電阻：rof=0ui??ii以上比例運算電路可以是交流運算，也可以是直流運算。輸入信號假如是直流，則需加調零電路。假如是交流信號輸入，則輸入、輸出端要加隔直電容，而調零電路可省略。(二)求和運算電路1.反相求和根據''虛短〃、''虛斷”的概念rruilui2u???ouo??(fuil?fui2)r1r2r1r2rf當r1=r2=r,則uo??rf(ui1?ui2)r四、實驗內容及環節1、.電壓跟隨電路實驗電路如圖1所示。按表1內容進行實驗測量并記錄。理論計算：得到電壓放大倍數：即：ui=u+=u-=u圖1電壓跟隨器從實驗結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=-10uio實驗電路如圖2所示：圖2:反向比例放大電路(1)、按表2內容進行實驗測量并記錄.表2：反相比例放大電路(1)(2)、按表3進行實驗測量并記錄。量值之差。測量結果：從實驗數據1得出輸出與輸入相差一10倍關系，基本符合理論，實驗數據(2)重要驗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—u。)/100k故uo=lluio實驗原理圖如下：圖3:同相比例放大電路(1)、按表4和表5內容進行實驗測量并記錄表4：同相比例放大電路(1)4、反相求和放大電路理論計算：u。=-rf/r*(uil+ui2)實驗原理圖如下：5、雙端輸入求和放大電路理論值：uo=(1+rf/rl)*r3/(r2+r3)*u2-rf/rl*ul實驗原理圖如下：五、實驗小結及感想1.總結本實驗中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，實驗數據準確，誤差很小。反向比例放大器，所測數據與理論估算的誤差較小，但當電壓加到3V時，理論值與實際值不符，因素是運算放大器自身的構造。通過該電路可實現兩個信號的反相加法運算。為了消除運放輸入偏置電流及其漂移導致的運算誤差，需在運放同相端接入平衡電阻r3,其阻值應與運放反相端地外接等效電阻相等，即規定r3=rl//r2//rfo測量出輸入和輸出信號的幅值，并記錄示波器波形。注意事項：碘加輸入信號可認為直流，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，應考慮運放的頻響和輸出幅度的限制。劭防止出現自激振蕩和飽和失真，應當用示波器監視輸出電壓波形。⑨保證電路對的，應對輸出直流電位進行測試，即保證零輸入時為零輸出。.實現同相比例運算電路特點是輸入電阻比較大，電阻r同樣是為了消除偏置電流的影響，故規定r=rl//rfo?rf7?v?o?l?r??vs1??實驗環節：(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系曲線，即vo=f(vs)。同相比例運算電路的輸入輸出成比例關系。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，因此輸入輸出只在一定范圍內是保持線性關系的。電壓傳輸特性曲線可用示波器來觀測。(3)測量出輸入和輸出信號的幅值，并記錄示波器波形。.用減法器實現兩信號的減法運算差分放大電路即減法器，為消除運放輸入偏執電流的影響，規定rl=r2,rf=r3.v?rf?v?v?os2sir1把實驗數據及波形填入表格。實驗注意事項同前。.實現積分運算1vo?9*rlcvt??sr1c?vdtst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kl閉合，通過電阻r2的負反饋作用，進行運放零輸出檢資，在完畢零輸出檢資后，須將kl打開，以免因r2的接入而導致積分誤差。k2的設立一方面為積分電容放電提供通路，將其閉合即可實現積分電容初始電壓vc(0)=0o另一方面，可控制積分起始點，即在加入信號vs后，只要k2一打開，電容就將被恒流充電，電路也就開始進行積分運算。P.4實驗名稱:實驗13基本運算電路姓名：學號：實驗環節：用示波器觀測輸出隨時間變化的軌跡，記錄輸入信號參數和示波器觀測到的輸出波形。(1)先檢查零輸出，將電容c放電；(2)將示波器按鈕置于適當位置：?將光點移至屏幕左上角作為坐標原點；？y軸輸入耦合選用、'dc〃；?觸發方式采用''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。.用積分電路將方波轉換為三角波電路如圖所示。圖中電阻r2的接入是為了克制由ii。、vi。所導致的積分漂移，從而穩定運放的輸出零點。在(i2=r2c)的條件下，若vs為常數，則vO與t將近似成線性關系。因此，當vs為方波信號并滿足tp<：&11;12時(1^為方波半個周期時間)，則V。將轉變為三角波，旦方波的周期愈小，三角波的線性愈好，但三角波的幅度將隨之減小。實驗環節及數據記錄：接三種情況加入方波信號，用示波器觀測輸出和輸入波形，記錄線性情況和幅度的變化。?tp<<t2?tp"2?tp>>；t2五、實驗數據記錄與解決、實驗結果與分析1、反相加法運算p.5實驗名稱：實驗13基本運算電路姓名：學號：由于?rf?rfvo???v?v?rs1rs2??=-(1Ovs1+1Ovs2)?1?2理論上vo=ll.2v,實際vo=9.90v,相對誤差11.6%。誤差分析：頌查零輸入時，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一定的誤差。②UJ量vq過程中，亳伏表達數時有時無，通過按壓電路板與接線處都會使室伏表達數產生一定的波動，可見電路自身并不穩定。本實驗讀數是亳伏表多次穩定在該數值時讀取，但仍然不可避免地由于電路元件實際值存在一定的誤差范圍、夾子連接及安放位置導致的讀數不穩定、以及部分視差因素，導致誤差的存在。2、同比例運算20v?rf?v?由于。？？？vs=l1v。，理論上vo=5.61v,相對誤差0.2%。誤差分析同前。？l?r1??0V-20vOvv(vo)v(vi)0.4v0.8v2v6vOv輸出信號的大小受集成運放的最大輸出電壓幅度的限制，由仿真結果可見，輸入輸出在0-1.3V內是保持線性關系的。篇二：比例求和運算電路實驗報告比例求和運算電路實驗報告一、實驗目的雷提用集成運算放大器組成比例'求和電路的特點和性能；②X會用集成運算放大電路的測試和分析方法。二、實驗儀器學字萬用表；頷波器；③言號發生器。三、實驗內容i.電壓跟隨器實驗電路如圖6-1所示：理論值：ui=u+=u-=u圖6-1電壓跟隨器按表6-1內容實驗并記錄。表6—1II反相比例放大電路實驗電路如圖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內容實驗并測量記錄：表6-2發現當ui=3000mv時誤差較大。2)按表6—3規定實驗并測量記錄：表6-3其中rl接于V。與地之間。表中各項測量值均為ui=0>Sui=800iTiv時所得該項測量值之差。iii■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=llui圖6-3同相比例放大電路1)按表6-4和6-5實驗測量并記錄。表6-5iv.反相求和放大電路實驗電路如圖6-4所示。理論值：uo=-rf/r*(uil+ui2)圖6-4反相求和放大器按表6—6內容進行實驗測量，并與預習計算比較。表6-6V.雙端輸入差放放大電路實驗電路如圖6—5所示。理論值：u。=(1+rf/r1)*r3/(r2+r3)*u2-rf/rl*ul篇三：集成運放基本運算電路實驗報告實驗七集成運放基本運算電路一、實驗目的1、研究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用時應考慮的一些問題。二、實驗原理集成運算放大器是一種具有高電壓放大倍數的直接耦合多級放大電路。當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，可以靈活地實現各種特定的函數關系。在線性應用方面，可組成比例、加法、減法、積分、微分、對數等模擬運算電路。抱負運算放大器特性在大多數情況下，將運放視為抱負運放，就是將運放的各項技術指標抱負化，滿足下列條件的運算放大器稱為抱負運放。開環電壓增益aud=g輸入阻抗ri=8輸出阻抗ro=0帶寬fbw=~失調與漂移均為零等。抱負運放在線性應用時的兩個重要特性：(1)輸出電壓u。與輸入電壓之間滿足關系式uo=aud(uH—u-)由于aud=8,而uo為有限值，因此，u+-u-*0。即u+*u-,稱為''虛短〃。(2)由于ri=8,故流進運放兩個輸入端的電流可視為零，即iib=0,稱為''虛斷〃。這說明運放對其前級吸取電流極小。卜.述兩個特性是分析抱負運放應用電路的基本原則，可簡化運放電路的計算。基本運算電路.加法器是指輸出信號為幾個輸入信號之和的放大器。用數學式子表達為：y=x1+x2+??+xnil+i2+i3+??4-in=ifvilvi2vv??i3????in=ifrrrr于是有v0=?rfr(vil+vi2+vi3+??+vin)假如各電阻的阻值不同，則可作為比例加法瑞，則有rfrf?rf?v0???vi1?vi2????vin?r2rn?rl?2、減法器是指輸出信號為兩個輸入信號之差的放大器。用數學關系表達時，可寫為：y=x1—x2下圖為減法器的基本結構圖。由于va=vbrfv?vava?vOi2?il??ifvb?vi2rIrfrl?rf（已知r3=rf）r所以vO?f?vil?vi2?r13、積分器是指輸出信號為輸入信號積分后的結果，用數學關系表達為：V??xdtt右圖是最基本的積分器的結構圖。這里反饋網絡的一個部分用電容來代替電阻，則有：ii?ic?7上式表達了輸出信號是輸入信號積分的結果。4、微分淵。微分是積分的反運算，微分淵是指輸出信號為輸入信號微分運dx算的結果。用數學式子表達為：y?dt下圖示出微分器的基本原理圖，運用''虛斷〃和和''虛短〃的概念，可以建立以下關系式：三、實驗設計規定規定根據實驗原理設計反相加法運算電路、減法運算電路、積分運算電路，并設計數據登記