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文档简介

实验九集成运算放大器在信号运算方面的应用(二)—求和、积分与微分电路一、实验目的二、预习要求三、基本原理四、实验内容五、实验设备与器材六、实验报告要求七、思考题主菜单一、实验目的

1．熟悉加法、减法、积分、微分电路的基本工作原理和电路组成形式。2．掌握运算电路的设计与实际测量方法。3．学会测试各运算电路和工作波形。二、预习要求

1.预习集成运算放大器有关模拟运算应用方面的知识，了解各电路的工作原理。2.设计一模拟运算电路，满足关系式。3.画出各实验电路，拟出实验数据表，计算有关实验内容理论值，熟悉实验中所用仪器的使用方法，了解各种信号获得的方法。4.学习提高运算精度的方法。

反相加法器

（3-9-1）式中负号是由于反相输入所引起的。若，则上式可变为（3-9-2）如果在输出端再接一级反相器，则可消去式(3-9-2)中的负号，这样就可以完全符合常规的算术加法运算。为了提高运算精度，如图3-9-1所示的电路中，同相输入端电阻应满足。图3-9-1所示的电路可以扩展到多个输入电压相加的情况，若有几个输入电压相加，则输出电压与输入电压之间的关系为：

而扩展后的加法器称为比例加法器，如果电路中取则有

差动减法电路例1.

差分运算电路的设计条件：Rf=10k要求：uo=uI12uI2R1=5kR2=2R3R2//R3=R1//Rf=5//10R2=10kR3=5k

而可得输出电压

当电阻值满足的关系时，输出电压可简化为：（3-9-3）输出电压与两个输入电压之差成比例。当取时，，可实现减法运算。3．积分器

积分电路是模拟计算机中的基本单元，利用它可以实现微分方程的模拟，它同时也是控制和测量系统中的重要单元，利用它的充放电过程可以实现延时、定时，以及产生各种波形。采用集成运算放大器的基本积分电路如下图所示。它和反相比例放大器的不同之处在于它是用电容C来代替反馈电阻。利用集成运算放大器，在电容两端电压增长时流过它的电流基本维持稳定，从而可以实现比较理想的积分运算。

积分电路在理想情况下，利用虚地的概念，可以得到（3-9-4）上式表明输出电压与输入电压成积分关系，式中负号表示它们在相位上是反相的。图中，RF是分流电阻，用于稳定直流增益，以避免直流失调电压在积分周期内

4．微分器微分运算是积分运算的逆运算。从电路形式上看，将积分电路图中电阻与电容的位置对调一下，即可得到如下图所示的微分电路。在这个电路中，同样存在虚地，在理想情况下。经过简单推导，可得：即输出电压是输入电压的微分，从而可实现微分运算。利用微分电路可以实现波形变换，如将矩形波变换为尖脉冲。接下来图为积分、微分电路

微分电路

积分-微分电路

反相加法器测量数据表

减法电路测量数据表

积分器测量数据表Ui(p-p)=1.5vf(kHz)

Uo(v)输出波型

测量值

计算值五、实验设备

1．双踪示波器(YB4320A)l台2．信号发生器(DFl64lD)1台3．低频毫伏表(YB2172)1台4．模拟电路实验箱(DM99—2A)1个5．LM324运算放大器1只六、实验报告要求

1．列出加法、减法运算的实验数据，

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