基本运算电路试验报告

1、专业:姓名:用茫丿象实验报告日期：地点：紫金港东三-课程名称：电路与模拟电子技术实验 实验名称：一、实验目的和要求：基本运算电路设计指导老师:实验类型:成绩：同组学生姓名:实验目的：1、掌握集成运算放大器组成的比例、加法和积分等基本运算电路的设计。2、了解集成运算放大器在实际应用中应考虑的一些问题。实验要求：1、实现两个信号的反向加法运算2、用减法器实现两信号的减法运算3、用积分电路将方波转化为三角波4、实现同相比例运算（选做）5、实现积分运算（选做） 二、实验设备:双运算放大器LM358三、实验须知:1.在理想条件下，集成运放参数有哪些 特征答：开环电压增益很高，开环电压很高， 共模抑制比很

2、高，输入电阻很大，输入 电流接近于零，输出电阻接近于零。2.通用型集成运放的输入级电路，为啥 均以差分放大电路为基础答：（1）能对差模输入信号放大（2）对共模输入信号抑制（3）在电路对称的条件下，差分放大具 有很强的抑制零点漂移及抑制噪声与干 扰的能力。3.何谓集成运放的电压传输特性线根据 电压传输特性曲线，可以得到哪些信 息答：运算放大器的电压传输特性是指输 出电压和输入电压之比。4.何谓集成运放的输出失调电压怎么解 决输出失调答：失调电压是直流（缓变）电压，会 叠加到交流电压上，使得交流电的零线 偏移（正负电压不对称），但是由于交 流电可以通过“隔直流”电容（又叫耦 合电容）输出，因此任何

3、漂移的直流缓 变分量都不能通过，所以可以使输出的 交流信号不受失调电压的任何影响。5.在本实验中，根据输入电路的不同，主要有哪三种输入方式在实际运用中这三 种输入方式都接成何种反馈形式，以实现各种模拟运算答：反相加法运算电路，反相减法运算电路，积分运算电路。都为负反馈形式。四、实验步骤:1.实现两个信号的反相加法运算 实验电路：电阻R'的作用：作为平衡电阻,2.减法器（差分放大电路） 实验电路：Hr|力匸 H10KC+ ISVr：OR = RI/R2/RF以消除平均偏置电流及其漂移造成的运算误差输入信号Vs1Vs1输出电压Vo，1kHz01?VR1=R2> Rf=R3况二R畀输入

4、信号Vs1Vs1输出由，压Vo，1kHz00共模抑制比850用积分电路转换方波为三角波 实验电路：R2的接入是为了抑制由llO、Vo所造成的积分漂移，从而稳定运电路中电阻 放的输出零点。在tvvT （t=F2C）的条件下，若VS为常数，则vo与t将近似成线性关系。 因此，当VS为方波信号并满足TpVVt时（Tp为方波半个周期时间），则 VO将转 变为三角波，且方波的周期越小，三角波的线性越好，但三角波的幅度将随之 减小。根据电路参数求出 T，确定三种情况下的方波信号频率，在坐标系中画 出输入和输出波形。VS方波周期VS幅值（峰峰值）Vo波形Vo周期Vo幅值（峰峰值）T=未测T=F2C如下图1m

5、sT=10RC如下图10msT=100F2C如下图100ms T=未测 T=F2C=1msM PoK Olid 期aVn Wd3光标2 .*128V1»-0«c151 测aiMSSMr T=10F2C=10msCURSOR类型倍源光;标2 T=100R2C=100msTek 几*MRoc (LTOtoCUftSOR类型1*CHi 轴厂 W 咖 rlo-oecis lai 朗 mi五、思考题1、什么是集成运算放大器的电压传输特性输入方式的改变将如何影响电压传输特 性输出电压和输入电压之比为运算放大器的电压传输特性。理想运放开环输入的线形范围（输出输入成比例）很小，所以运放线形

6、应用都在负反馈的情况下，常见 电路为电压并联负反馈 （反向比例放大器）和电压串联负反馈（同向比例放大器） 开环工作和正反馈工作都是非线形应用，如各种比较电路，这是电路输出状态只有正、负两种状态。2、集成运算放大器的输入输出成线性关系，输出电压将会无限增大，这话对吗为 什么不会。运放的输入输出电压的线性关系只是在某一个电压范围才有效，超过这 个范围就不是线性关系了，当输入电压再增大时候，输出就是一个出现失真的现象， 也是通常所说的限幅。（后附仿真实验）仿真实验1、实现两个信号的反相加法运算输入信号Vs1Vs1输出电压Vo，1kHz0两种情况下仿真电路分别为：Probelvs1=，Vs1=o,由探

7、针的显示的参数 V( rms)为输出电压，大小为V: -629 mVV( p-p): 2.83 V V(rms): 1.00 VV(dc): -717 uVI:l(P-P):I(rms):I(dc):ProbelVsi=, vsi=，由探针的显示的参数 V (rms)为输出电压，大小为V: 392 mV V(p-p): 5.65 V V(rms): 2.00 V V(dc): -701 uV I: 3.89 uA l(p-p): 56.5 uA l(rms): 20.0 uA l(dc): -7.62 nA2、反相减法运算输入信号Vs1Vs1输出电压Vo，1kHz00376 口 V共模抑制比*

8、10人4 Vs1 =， Vs1=0VR315 VV40.1 Vrms1kH0° -3=R210k Q R1wv10k QU1A18ad824V215 VXPr obel|R4 -AAAf-J 100k QV: 602 mV V( p-p): 2.83 V V(rms): 1.00 V V(dc): -387 uV I: 6.03 uA l(p-p): 28.3 uA I(rms): 10.0 uA I(dc): -5.42 nA Freq.: 1.00 kHz Vs1=0V, Vs1 =0.1 Vrms 1kHz 0°V4©R3 上WV-f-R2 100k Q10

9、k Q R1IVA_J_10k Q斗5 V_ LM3588AD4V2 15 VR4100k Q幽 P robe11nV: -1.03 VV( p-p): 2.83 V V(rms): 1.00 VV(dc): -357 uVI: -9.33 uA l(p-p): 25.7 uA I(rms): 9.09 uA I(dc): -5.05 nAFreq.: 1.00 kHz vs1 = , Vs1 =V40.1 Vrms1kHz0°R3Wv-iR2 100kQ二10k Q r, R1wv10k Q工V1=15 V_ L358AD4_ V215 V*Pr obel|R4 -AW 100k QV: -452 uVV(p-p): 160 uVV(rms): 376 uVV(dc): -372 uVI: -1.29 uA l(p-p): 2.57 uA I(rms): 910 nA I(dc): -5.18 nA Freq.: 1.00 kHz3、用积分电路将方波转换为三角波VS方波周期VS幅值（峰值）Vo波形Vo周期Vo幅值（峰值）T=如下图515mVT=RC（峰值）如下图1msT=