实验四比例求和运算电路实验报告

1、精品文档实验四比例求和运算电路、实验目的1掌握用集成运算放大器组成比例、求和电路的特点及性能。2学会上述电路的测试和分析方法。二、实验仪器1. 数字万用表2. 信号发生器3. 双踪示波器其中，模拟电子线路实验箱用到直流稳压电源模块，元器件模组以及“比 例求和运算电路”模板。三、实验原理（一）、比例运算电路1. 工作原理a.反相比例运算,最小输入信号Uimin等条件来选择运算放大器和确定外围电路元 件参数。如下图所示。10k Qii输入电压Ui经电阻Ri加到集成运放的反相输入端，其同相输入端经电阻F2接地。输出电压UO经R接回到反相输入端。通常有：R 2=R/R f由于虚断，有I +=0，贝U

2、u+=-I +R=0。又因虚短，可得：u-=u+=O由此可求得反相比例运算电路的电压放大倍数为:A ufUoUiRifUiRfRiRi由于I -=0，则有i i=i f，可得:Ui UuUoR1R F精品文档反相比例运算电路的输出电阻为：禺=0输入电阻为：R=Rb.同相比例运算Ri- Uo RiRf且 u -=U+=Ui，可得:RiR1uRfUiA ufUoUiRfRi同相比例运算电路输入电阻为:RifUii输入电压Ui接至同相输入端，输出电压U。通过电阻R仍接到反相输入端。 艮的阻值应为R=R/Rf。=1 +=0,则有根据虚短和虚断的特点，可知I输出电阻：Rof=0以上比例运算电路可以是交流

3、运算，也可以是直流运算。输入信号如果是直流, 则需加调零电路。如果是交流信号输入，贝U输入、输出端要加隔直电容，而调零电 路可省略。（二）求和运算电路1. 反相求和根据“虚短”、“虚断”的概念U1Ui2UoUo(Rf Ui1Ui2)R1R2RfR1R2当r=r=r贝uUo尺/、（Ui1Ui2）r四、实验内容及步骤1、.电压跟随电路实验电路如图1所示。按表1内容进行实验测量并记录理论计算:得到电压放大倍数：1-即：ui=U+=U-=U.Vo5K1图1电压跟随器表1:电压跟随器直流输入电压Vi (v)-2-0.500.51输出电压Vo(v)RI#Rl=5.1k从实验结果看出基本满足输入等于输出2、

4、反相比例电路理论值：(Ui-U-)/10K=( U-UO)/100K 且 U+=U-=0故 UO=-10U。实验电路如图2所示：图2:反向比例放大电路(1)、按表2内容进行实验测量并记录 表2:反相比例放大电路(1)直流输入电压输入Vi (mv)3010030010003000输出电压Vo(v)理论值实测值误差(2)、按表3进行实验测量并记录表三：反相比例放大电路（2）测试条件被测量理论估算值实测值R开路，直流输入信号 V由0变为800mV V0 Vab Vr2 Vr1Vi=800mV, R由开路变为5.1K Vdl其中RL接于V0与地之间。表中各项测量值均为 Ui=O及Ui=800mV时所得

5、该项 量值之差。测量结果：从实验数据1得出输出与输入相差-10倍关系，基本符合理论，实验 数据（2）主要验证输入端的虚断与虚短。3、同相比例放大电路理论值：Ui/10K=（ Ui-UO）/100K 故 UO=11U。实验原理图如下：Rf图3:同相比例放大电路（1）、按表4和表5内容进行实验测量并记录 表4:同相比例放大电路（1）直流输入电压Ui （mV3010030010003000输出电压Uo （mV理论估算（mV实测值误差表5:同相比例放大电路（2）测试条件被测量理论估算值实测值R-无穷，直流输入信号 V由0变为800mV V0 Vab Vr2 Vr1Vi=800mV, R由开路变为5.1

6、K Vdl以上验证电路的输入端特性，即虚断与虚短4、反相求和放大电路理论计算：UO=-RF/R* (Ui1+Ui2 )实验原理图如下：Ff实验结果如下:直流输入电压Vi1 (V0.3v-0.3直流输入电压Vi2 (V0.2v0.2理论值(V)输出电压V0 (V)5、双端输入求和放大电路理论值：U0=( 1+RF/R1) *R3/( R2+R3 *U2-RF/R1*U1 实验原理图如下：直流输入电压Vi1 (V)1v2v0.2v直流输入电压Vi2 (V)P 0.5v1.8v-0.2v理论值(V)输出电压V0 (V)五、实验小结及感想1 总结本实验中5种运算电路的特点及性能。电压跟随电路：所测得的输出电压基本上与输入电压相等，实验数据准确， 误差很小。反向比例放大器，所测数据与理论估算的误差较小，但当电压加到3V时,理论值与实际值不符，原因是运算放大器本身的构造3V同相比例放大运算器，所测数据与理论估算的误差较小，但当电压加到 时，理论值与实际值不符，原因是运算放大器本身的构造。2 分析理论计算与实验结果误差的原因。在实验误差允许范围内，试验所测得的数据与理论估算的数据基本一致， 存在一定的误差。误差分析：1、可能是电压调节的过