比例求和运算电路9p

1、实验四比例求和运算电路一、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U i min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 qRfVo oF2接地。输出电输入电压Ui经电阻R1加到集成运放的反相输入端，其同相输入端经电阻 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

2、，则u+=-I +R=0。又因虚短，可得：u-=u+=0由于I-=0，则有=if，可得:Ui - U _ _ U U。R 1R F由此可求得反相比例运算电路的电压放大倍数为:反相比例运算电路的输出电阻为：FOf=0输入电阻为：Ff=Rb.同相比例运算A ufRifUoUiUiiiRfR1R的阻值应为输入电压Ui接至同相输入端，输出电压Uo通过电阻R仍接到反相输入端R=R/R foRi根据虚短和虚断的特点，可知 1-=1+=0,则有u_=UoRi +Rf且 U-=U+=Ui，可得： 'Uo =UiRi + RfA ufoRiUi同相比例运算电路输入电阻为:RifUiii输出电阻：Rof=

3、0以上比例运算电路可以是交流运算，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，则输入、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UoUii Ui2Uo十 1 =R R2Rf当R=R=R,则 詈2小2)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：二 二二得到电压放大倍数：'-即：ui=U+=U-=U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）R|=mRl=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-=O故 UO=-10Ui。实验电路如图2所示：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）（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 V0L其中RL接于VO与地之间。表中各项测量值均为 Ui=0及

5、Ui=800mV寸所得该项量值之差。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/1OK=( Ui-UO) /100K 故 UO=11U。 实验原理图如下：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5:表同相比例放大电路(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 VriVi=800mV，R

6、由开路变为5.1K 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：实验结果如下:直流输入电压 Vi1 (V)0.3v-0.3直流输入电压Vi2 (V)0.2v0.2理论值(V)输出电压V0 (V)5、双端输入求和放大电路理论值：UO=( 1+RF/R1) *R3/( R2+R3 *U2-RF/R1*U1 实验原理图如下：100k实验结果:直流输入电压 Vi1 (V1v2v0.2v直流输入电压Vi2 (V0.5v1.8v-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。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3V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，仍存在一定的误 差。误差分析：1、 可能是电压调节的过程中存在着一些人为的误差因素。2、 可能是所给的电压表本身带有一定的误差。3、 实验中的导线存在一定的