模电-模拟运算电路实验
模电实验模拟运算放大电路(一)
实验目的和要求：
① 了解运放调零和相位补偿的基本概念。
② 熟练掌握反相比例、同相比例、加法、减法等电路的设计方法。
③ 熟练掌握运算放大电路的故障检查和排除方法，以及增益、传输特性曲线的测量方法。
实验原理：
预习思考：
1、 设计一个反相比例放大器，要求：|A V|=10，Ri>10KΩ，将设计过程记录在预习报告上； 电路图如P20页5-1所示，电源电压为±15V ，R 1=10kΩ，R F =100 kΩ，R L ＝100 kΩ
2、 设计一个同相比例放大器，要求：|A V|=11，Ri>100KΩ，将设计过程记录在预习报告上；
R F R L
Vo
电源电压为±15V ，R 1=10kΩ，R F =100 kΩ，R L ＝100 kΩ 3、 设计一个电路满足运算关系 VO= -2Vi1 + 3Vi2
减法运算电路：11
2321311111
3
23
2)()()(i f i f i f i i O V R R V R R R R R R V R R R V R R R V V -++=++-+=
3)
()(32131=++R R R R R R f ，
0,22211
==⇒=R R R R R f f
取Ω=Ω=Ω=Ω=K R K R K R K R f 100,0,20,10321
实验电路如
实验内容：
1、反相输入比例运算电路
（I ） 按图连接电路，其中电源电压为±15V ，R 1=10 kΩ, R F =100 kΩ, R L =100 kΩ, R P =10 kΩ//100 kΩ
A
R1
R F Rp=R F //R1
模电实验八集成运放基本应用之一--模拟运算电路实验报告
模电实验八集成运放基本应用之一--模拟运算电路实验报告(总7
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实验八 集成运放基本应用之一－－模拟运算电路
一、 班级： 姓名： 学号： 实验目的
1、研究由集成运算放大电路组成的比例、加法、减法和积分等基本运算电路的功能。
2、了解运算放大电路在实际应用时应考虑的一些问题。
二、 实验仪器及器件
仪器及器件名称 型号 数量 +12V 直流稳压电源 DP832 1 函数信号发生器
DG4102 1 示波器 MSO2000A 1 数字万用表 DM3058 1 集成运算放大电路
μA741 1 电阻器 若干 电容器
若干
三、 实验原理
1、反相比例运算电路
电路如图8－1所示。
图8－1 反相比例运算电路
i 1
F
O V R R V -
= 2、反相加法电路 电路如图8－2所示。
图8－2 反相加法电路
)
V R R
V
R R (
V i22
F i11F O +-= R 3═R 1
i 1F O )V R R 1(V +
=)V V (R R
V i1i21
F O -=
于实验设备使用时间的关系，实验电路板的电阻的实际阻值和标注的阻值存在误差，电路中的其他元件老化等对电路也有一定的误差；
2.由于我们测量时集成运放等元器件一直处于工作状态，长时间的工作也会对数据的测量产生一定的影响；
3.在用万用表测量实验数据时，首先万用表本身存在误差，其次在测量有些数据时。万用表显示的数值一直在跳动难以稳定，这也对数据的读出造成不能忽视的影响。
模电实验报告
模电实验报告
摘要：
本文是关于模拟电路实验的报告，通过对不同电路的实验，探
索了模拟电路的基本原理和特性。实验过程中，我们使用了多种常
见的模拟电路元件，并利用实验数据进行分析和计算。通过实验的
验证，深入理解了模拟电路的工作原理和性能特点。
引言：
模拟电路是电子设备中的重要组成部分，广泛应用于各种电子
设备中。了解模拟电路的基本原理和特性对于电子工程师来说至关
重要。本次实验旨在通过实践操作，验证和加深对模拟电路的理解。通过实验数据的分析与计算，验证了模拟电路的工作原理和性能特点。
一、直流放大电路实验
直流放大电路是模拟电路中常见的一种电路。通过实验，我们
验证了直流放大电路的增益特性、输入和输出特性。实验中，我们
设计了基本的共射放大电路，并通过测量输入电压和输出电压的变化，计算了电路的增益，进一步验证了直流放大电路的性能。
二、交流放大电路实验
交流放大电路是指对交流信号进行放大处理的电路。通过实验，我们验证了交流放大电路的频率特性和增益特性。实验中，我们设
计了基本的共射放大电路，并通过测量不同频率下输入和输出电压
的变化，得到了电路的频率响应曲线和增益特性曲线。实验结果显
示了交流放大电路的频率衰减和相位差的关系，验证了电路的性能。
三、滤波电路实验
滤波电路是用于对信号进行滤波处理的电路。通过实验，我们
验证了滤波电路的频率特性和幅频特性。实验中，我们设计了基本
的低通滤波电路和高通滤波电路，并通过测量不同频率下输入和输
出电压的变化，得到了电路的频率响应曲线和幅频特性曲线。实验
结果显示了滤波电路的滤波特性和截止频率，验证了电路的性能。
(完整word版)模电实验 模拟运算电路
实 验 报 告
一、 实验目的
1．研究由集成运算放大器组成的比例、加法、减法和积分等基本运算电路的功能。 2．了解运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题。
二、实验仪器
1、THM-3A 模拟电路实验箱
2、SS-7802A 双踪示波器
3、MVT-172D 交流数字毫伏表
4、数字万用电表
5、集成运算放大器μA741×1
6、电阻10K ×4；100K ×3；1M Ω×1
7、电容器10μ×1
三、原理摘要
本实验采用的集成运放型号为μA741（或F007），引脚排列如图8－1所示，它是八脚双列直插式组件，②脚和③脚为反相和同相输入端，⑥脚为输出端，⑦脚和④脚为正、负电源端，①脚和⑤脚为失调调零端，①⑤脚之间可接入一只几十千欧的电位器并将滑动触头接到负电源端。 ⑧脚为空脚。
图8－1 μA741管脚图
1．集成运放在使用时应考虑的一些问题
（1）输入信号选用交、直流量均可， 但在选取信号的频率和幅度时，应考虑运放的频响特性和输出幅度的限制。做线性运算电路实验时，要注意输入电压的取值应保证运放工作在线性区。运放工作在线性区与输入电压有关；运放只有工作在深度负反馈时才工作在线性区；当运放工作在非线性区时，输出电压保持不变，其
值取决于电源电压，且略小于电源电压。μA741的输出最大值约在12-13V 左右。
（2）调零。调零时，将输入端接地，调零端接入电位器R W ，用直流电压表测量输出电压U 0，细心调节R W ，使U 0为零（即失调电压为零）。
（3）消振。一个集成运放自激时，表现为即使输入信号为零， 亦会有输出，使各种运算功能无法实现，严重
模拟运算电路实验报告
模拟运算电路实验报告
实验目的，通过本次实验，我们旨在通过模拟运算电路的搭建和实验操作，加
深对模拟电路基本原理的理解，掌握模拟运算电路的基本工作原理和实验方法。
实验仪器，本次实验所需的仪器设备包括，模拟运算电路实验板、示波器、信
号发生器、直流稳压电源等。
实验原理，模拟运算电路是一种能够对输入信号进行放大、滤波、积分、微分
等处理的电路。常见的模拟运算电路包括比较器、反相放大器、非反相放大器、积分器、微分器等。通过调整电路中的元件参数，可以实现对输入信号的不同处理效果。
实验步骤：
1. 将模拟运算电路实验板连接好，接通直流稳压电源，并接入示波器和信号发
生器。
2. 调节信号发生器产生不同频率和幅值的正弦波信号，并输入到模拟运算电路中。
3. 观察示波器上输出波形的变化，通过调节电路中的元件参数，比如电阻、电
容值，观察输出波形的变化规律。
4. 尝试搭建比较器、反相放大器、非反相放大器、积分器、微分器等不同类型
的模拟运算电路，观察其输入输出特性的差异。
5. 对比实验结果，总结不同类型模拟运算电路的特点和应用场景。
实验结果与分析：
通过本次实验，我们成功搭建了比较器、反相放大器、非反相放大器、积分器、微分器等不同类型的模拟运算电路，并观察了它们的输入输出特性。在实验过程中，
我们发现不同类型的模拟运算电路对输入信号的处理效果各有不同，比如比较器可以实现信号的比较和判断，反相放大器可以实现信号的放大和反向输出，积分器可以实现对信号的积分处理等。这些实验结果进一步加深了我们对模拟运算电路工作原理的理解，为今后的电路设计和应用提供了重要的参考。
模拟运算电路实验小结
模拟运算电路实验小结
本次实验主要是对模拟运算电路的探究和使用，通过对各种不同
的线路进行实验和调试，我们更深刻地理解了运算放大器、积分器、
微分器、比较器等器件的基本原理和应用场景。
此次实验需要用到的主要器材有信号发生器、示波器、多用电表
以及各种电阻、电容等元件。在实验过程中，我们首先要根据所需输
出信号的频率、幅度等要求来设置信号发生器，通过经过运算放大器
等器件的处理，调整出我们需要的正弦波、方波、矩形波等波形。同时，示波器在这个过程中也是不可或缺的工具，可以帮助我们更直观
地观察信号的特点和变化情况。
在实验中，我们设计并验证了多个线路，其中比较器可以帮助我
们判断两个信号的大小关系，并输出高电平或低电平作为判断条件；
积分器则可以将输入的电压信号进行积分处理，输出对应的电压值；
微分器则可以将输入的电压信号进行微分处理，输出对应的电压斜率，而运算放大器则能够放大和处理输入信号，实现各种不同的线路设计。通过实验的验证，我们可以更深刻地了解和掌握这些基本线路和器件
的使用方式和优缺点。
总之，通过本次模拟运算电路实验，我们不仅加深了对理论知识
的认识和掌握，还锻炼了实践能力和思维能力，更好地了解了电路设
计和实现的过程，为以后的实验和实际应用打下了坚实的基础。
模电仿真实验报告。
模拟电路仿真实验报告张斌杰生物医学工程141班
Multisim软件使用
一、实验目的
1、掌握Multisim软件的基本操作和分析方法。
二、实验内容
1、场效应管放大电路设计与仿真
2、仪器放大器设计与仿真
3、逻辑电平信号检测电路设计与仿真
4、三极管Beta值分选电路设计与仿真
5、宽带放大电路设计与仿真
三、 Multisim软件介绍
Multisim是美国国家仪器（NI）有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。工程师们可以使用Multisim交互式地搭建电路原理图，并对电路进行仿真。Multisim提炼了SPICE仿真的复杂内容，这样工程师无需懂得深入的SPICE 技术就可以很快地进行捕获、仿真和分析新的设计，这也使其更适合电子学教育。通过Multisim和虚拟仪器技术，PCB设计工程师和电子学教育工作者可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程。
一、实验名称:
仪器放大器设计与仿真
二、实验目的
1、掌握仪器放大器的设计方法
2、理解仪器放大器对共模信号的抑制能力
3、熟悉仪器放大器的调试功能
4、掌握虚拟仪器库中关于测试模拟电路仪器的使用方法，如示波器，毫伏表信
号发生器等虚拟仪器的使用
三、设计实验电路图：
四、测量实验结果：
差模分别输入信号1mv第二条线与第三条线：第一条线输出为差模放大为399mv。
共模输入2mv的的电压，输出为2mv的电压。
模拟电路实验报告
模拟电路实验报告
目录
1. 实验目的
1.1 实验背景
1.2 实验内容
2. 实验原理
2.1 模拟电路基本概念
2.2 电阻、电容和电感
3. 实验器材
3.1 仪器设备
3.2 元器件
4. 实验步骤
4.1 搭建电路
4.2 施加电压
4.3 测量电流电压
5. 实验数据处理
5.1 绘制电流电压曲线
5.2 计算阻抗
6. 实验结果分析
6.1 对比理论值
6.2 分析电路特性
7. 实验结论
7.1 实验总结
7.2 结论和展望
1. 实验目的
1.1 实验背景
在实验中介绍模拟电路的基本概念和重要性，以及实验的背景和意义。
1.2 实验内容
详细描述本次实验中涉及的主要内容和实验要求。
2. 实验原理
2.1 模拟电路基本概念
解释模拟电路的基本概念，包括模拟信号与数字信号的区别以及模拟
电路在各种电子设备中的应用。
2.2 电阻、电容和电感
介绍电阻、电容、电感的定义、特性以及在模拟电路中的作用和影响。
3. 实验器材
3.1 仪器设备
列出实验中所需的仪器设备，如示波器、信号发生器等。
3.2 元器件
说明实验中所用到的元器件，如电阻、电容、电感等。
4. 实验步骤
4.1 搭建电路
逐步说明如何搭建模拟电路实验中所需的电路结构。
4.2 施加电压
描述如何正确施加电压源以保证实验进行顺利。
4.3 测量电流电压
介绍如何进行电流电压的测量方法及注意事项。
5. 实验数据处理
5.1 绘制电流电压曲线
详细说明如何根据测量数据绘制电流电压曲线图。
5.2 计算阻抗
提供计算阻抗所需的步骤和公式，并进行相关数据处理。
6. 实验结果分析
6.1 对比理论值
分析实验结果与理论值的差异，并探讨可能的原因。
模电实验 摸拟运算电路
模拟运算电路
一、实验目的
1、研究由集成运算放大器组成的比例、加法、减法和积分等基本运算电路的功能。
2、了解运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题。
二、实验原理
集成运算放大器是一种具有高电压放大倍数的直接耦合多级放大电路。当外部接入不同的线性或非线性元器件组成输入和负反馈电路时，可以灵活地实现各种特定的函数关系。在线性应用方面，可组成比例、加法、减法、积分、微分、对数等模拟运算电路。
1、理想运算放大器特性
在大多数情况下，将运放视为理想运放，就是将运放的各项技术指标理想化，满足下列条件的运算放大器称为理想运放。
开环电压增益 A ud =∞ 输入阻抗 r i =∞ 输出阻抗 r o =0 带宽 f BW =∞ 2、失调与漂移均为零等。
理想运放在线性应用时的两个重要特性：
（1）输出电压U O 与输入电压之间满足关系式
U O ＝A ud （U +－U －）
由于A ud =∞，而U O 为有限值，因此，U +－U －≈0。即U +≈U －，称为“虚短”。
（2）由于r i =∞，故流进运放两个输入端的电流可视为零，即I IB ＝0，称为“虚断”。这说明运放对其前级吸取电流极小。
上述两个特性是分析理想运放应用电路的基本原则，可简化运放电路的计算。 3、基本运算电路 1) 反相比例运算电路
电路如图7－1所示。对于理想运放， 该电路的输出电压与输入电压之间的关系为
（2-1） 为了减小输入级偏置电流引起的运算误差，在同相输入端应接入平衡电阻R 2＝R 1 / R F 。
图2－1 反相比例运算电路 图2－2 反相加法运算电路
模电设计性实验报告——集成运算放大器的运用之模拟运算电路
模电设计性实验报告——集成运算放大器的运用之模拟运
算电路
重庆科技学院
设计性实验报告
学院:_电气与信息工程学院_ 专业班级: 自动化1102
学生姓名: 罗讯学号: 2011441657
实验名称: 集成运算放大器的基本应用——模拟运算电路
完成日期:2013年 6月 20 日
重庆科技学院学生实验报告
集成运算放大器的基本应用——课程名称模拟电子技术实验项目名称
模拟运算电路开课学院及实验室实验日期学生姓名罗讯学号 2011441657 专业班级自动化1102 指导教师实验成绩
实验六集成运算放大器的基本应用——模拟运算电路一、实验目的
1、研究有集成运算放大器组成的比例、加法和减法等基本运算电路的功能
2、了解运算放大器在实际应用时应考虑的有些问题
二、实验仪器
1、双踪示波器;
2、数字万用表;
3、信号发生器
三、实验原理
在线性应用方面，可组成比例、加法、减法的模拟运算电路。
1) 反相比例运算电路
电路如图6-1所示。对于理想运放，该电路的输出电压与输入电压之间的关系为
为减小输入级偏置电流引起的运算误差，在同相输入端应接入平衡电阻
//。
RF 100k
1 5 4 R1 10k
2 Ui 6 Uo
3 U1 R2 9.1k 7
图6-1 反相比例运算电路
2) 反相加法电路
电路如图6-2所示，输出电压与输入电压之间的关系为:
////
RF 100k
R1 10k Ui1 4 1 5 R2 20k 2 Ui2 6 Uo 3 U1 R3 6.2k 7
图6-2 反相加法运算电路
3) 同相比例运算电路
图6-3(a)是同相比例运算电路。
模电实验报告集成运算放大器
实验六 集成运算放大器的基本应用——模拟运算电路
一、 实验目的
1、 研究有集成运算放大器组成的比例、加法和减法等基本运算电路的功能
2、 了解运算放大器在实际应用时应考虑的有些问题 二、 实验仪器
1、 双踪示波器；
2、数字万用表；
3、信号发生器 三、 实验原理
在线性应用方面，可组成比例、加法、减法的模拟运算电路。 1） 反相比例运算电路
电路如图6-1所示。对于理想运放，该电路的输出电压与输入电压之间的关系为
为减小输入级偏置电流引起的运算误差，在同相输入端应接入平衡电阻
//
。
图6-1 反相比例运算电路 2） 反相加法电路
电路如图6-2所示，输出电压与输入电压之间的关系为：
//
//
图6-2 反相加法运算电路
Ui1 Ui2
3） 同相比例运算电路
图6-3（a ）是同相比例运算电路。
（a ）同乡比例运算 （b ）电压跟随器 图6-3 同相比例运算电路 它的输出电压与输入电压之间关系为：
//
当即得到如图6-3所示的电压跟随器。图中,用以减小漂
移和起保护作用。一般取10K Ω,
太小起不到保护作用，太大则影响跟随性。
4） 差动放大电路（减法器）
对于图6-4所示的减法运算电路，当
Uo
Uo
图6-4 减法运算电路
5） 积分运算电路
图6-5 积分运算电路
反相积分电路如图6-5所示，在理想化条件下，输出电压
等于
式中是t=0时刻电容C 两端的电压值，即初始值。
如果
E 的阶跃电压，并设
=0，则
Uo
Ui2Ui1
Uo
Ui
此时显然RC 的数值越大，达到给定的值所需的时间就越长，改变R 或C 的值
积分波形也不同。一般方波变换为三角波，正弦波移相。 6） 微分运算电路
模电-模拟运算电路实验
实验五模拟运算电路
一、实验目的
1、了解并掌握由集成运算放大器组成的比例、加法、减法和积分等基本运算电路的原理与功能。
2、了解运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题。
二、实验原理
集成运算放大器是一种具有高电压放大倍数的直接耦合多级放大电路。当外部接入不同的线性或非线性元器件组成输入和负反馈电路时，可以灵活地实现各种特定的函数关系。在线性应用方面，可组成比例、加法、减法、积分、微分、对数等模拟运算电路。
理想运算放大器特性
在大多数情况下，将运放视为理想运放，就是将运放的各项技术指标理想化，满足下列条件的运算放大器称为理想运放。
开环电压增益A ud=∞
输入阻抗r i=∞
输出阻抗r o=0
带宽f BW=∞
失调与漂移均为零等。
理想运放在线性应用时的两个重要特性：
（1）输出电压U O与输入电压之间满足关系式
U O＝A ud（U+－U－）
由于A ud=∞，而U O为有限值，因此，U+－U－≈0。即U+≈U－，称为“虚短”。
（2）由于r i=∞，故流进运放两个输入端的电流可视为零，即I IB＝0，称为“虚断”。这说明运放对其前级吸取电流极小。
上述两个特性是分析理想运放应用电路的基本原则，可简化运放电路的计算。
基本运算电路
1) 反相比例运算电路
电路如图5－1所示。对于理想运放，该电路的输出电压与输入电压之间的
R
关系为
为了减小输入级偏置电流引起的运算误差，在同相输入端应接入平衡电阻R 2＝R 1 // R F 。
图5－1 反相比例运算电路 图5－2 反相加法运算电路
2) 反相加法电路
电路如图5－2所示，输出电压与输入电压之间的关系为
模电电路实验
模电电路实验
实验目的
本实验旨在通过搭建和调试模电电路，加深对模拟电路基本概念的理解，掌握模拟电路的测量方法和调试技巧。
实验器材和材料
•功能发生器
•双踪示波器
•直流电源
•可变电阻
•电容和电感元件
•万用表
•连接线等
实验内容
实验一：直流偏置电源
实验目的
通过搭建直流偏置电源电路，了解直流稳压电源的工作原理，掌握直流电源的调整和测量方法。
实验步骤
1.将直流电源连接到功能发生器的输出端。
2.将功能发生器与示波器相连，观察输出波形，调整
幅度和频率。
3.将可变电阻与电容和电感元件连接，调整阻值和测
量电压，观察电路输出。
4.依次改变电容和电感元件的数值，观察输出波形的
变化。
实验目的
通过搭建放大电路，了解放大电路的工作原理，掌握放大电路的测量技巧和放大倍数的调整方法。
实验步骤
1.将功能发生器与放大电路相连，调整输出波形的幅
度和频率。
2.使用万用表测量放大电路的输入和输出电压，计算
放大倍数。
3.改变电阻的数值，观察输出波形的变化，调整放大
倍数。
4.将频率调整到共振频率附近，观察输出波形是否失
真。
实验目的
通过搭建滤波电路，了解滤波电路的工作原理，掌握滤波
电路的计算和测量方法。
实验步骤
1.将功能发生器与滤波电路相连，调整输出波形的幅
度和频率。
2.使用示波器观察输出波形，并测量输出电压。
3.根据测量值计算滤波电路的截止频率和增益。
4.改变电容和电感元件的数值，观察输出波形的变化，
调整截止频率和增益。
实验结果分析
通过实验一、实验二和实验三的实验，我们可以对模拟电
路的基本原理有更深入的理解。实验一主要了解了直流偏置电源的工作原理和调整方法；实验二主要了解了放大电路的工作原理和调整方法；实验三主要了解了滤波电路的工作原理和调
模电实验报告
模电实验报告
模拟电子实验报告
一、引言
模拟电子实验是电子信息工程类专业中一门非常重要的课程，通过这门实验课程，我们可以更加深入地了解模拟电路的基本原理和特性。本次实验我们将学习并掌握一些基本的模拟电路，包括放大电路、滤波电路和振荡电路等。
二、实验一：放大电路
1. 实验目的
掌握放大电路的基本原理和特性，了解电压放大和功率放大的区别。
2. 实验原理
放大电路是指通过放大器将输入信号放大后输出的电路。信号放大可以分为电压放大和功率放大两种。电压放大是指将输入信号的电压放大到一定倍数后输出，而功率放大是指将输入信号的功率放大到一定倍数后输出。
3. 实验步骤
(1) 搭建共射放大电路，连接电路中的电阻和电容。
(2) 接通电源，调节电源电压和放大器参数。
(3) 输入不同幅度的信号，观察输出信号的变化。
4. 实验结果
通过实验我们可以观察到输入信号经过放大电路后，输出信号的电压发生了变化。当输入信号的幅度较小时，输出信号的幅度也较小；而当输入信号的幅度较大时，输出信号的幅度也较大。这说明了放大电路可以放大输入信号的电压。
三、实验二：滤波电路
1. 实验目的
了解滤波电路的基本原理和滤波效果。
2. 实验原理
滤波电路是指通过电容、电感和电阻等元件对输入信号进行滤波处理的电路。滤波电路可以将输入信号中的某些频率成分削弱或者消除，从而得到滤波后的信号。
3. 实验步骤
(1) 搭建RC低通滤波电路，连接电容和电阻。
(2) 接通电源，调节电源电压和电路参数。
(3) 输入不同频率的信号，观察输出信号的变化。
4. 实验结果
通过实验我们可以观察到当输入信号的频率较低时，输出信号几乎与输入信号一致；而当输入信号的频率较高时，输出信号的幅度明显下降。这说明了低通滤波电路可以将高频信号削弱，从而实现对输入信号的滤波处理。
模电(实验 模拟运算电路)10-11(2)
4
实验 集成运算放大器的基本应用—模拟运算电路 集成运算放大器的基本应用 模拟运算电路
1、反相比例运算电路（图2） 、反相比例运算电路（ ） RF 100k Ui R1 10k R 9.1k +12V + RW 100k 图2 2、反相加法电路（图3） 、反相加法电路（ ） -12V Uo Ui2 Ui1 R2 10k RF 100k R1 10k R 6.2k 9.1k +12V + RW 100k 图3 -12V Uo
实验 集成运算放大器的基本应用—模拟运算电路 集成运算放大器的基本应用 模拟运算电路
五、实验总结 1、整理实验数据。 、整理实验数据。 2、将理论计算结果和实测数据相比较，分析产 、将理论计算结果和实测数据相比较， 生误差的原因。 生误差的原因。 3、分析讨论实验中出现的现象和问题。 、分析讨论实验中出现的现象和问题。 六、预习要求 1、复习集成运放线性应用部分内容，并根据实 、复习集成运放线性应用部分内容， 验电路参数计算各电路输出电压的理论值。 验电路参数计算各电路输出电压的理论值。 2、在反相加法器中，如Ui1和Ui2均采用直流信号， 均采用直流信号， 、在反相加法器中， 并选定U - ， 并选定 i2=-1V，当考虑到运算放大器的最大输出幅 的值不应超过多少伏？ 度（±12V）时，Ui1的值不应超过多少伏？ ） 3、为了不损坏集成块,实验中应注意什么问题？ 、为了不损坏集成块 实验中应注意什么问题？ 实验中应注意什么问题
模拟信号运算电路实验报告
模拟信号运算电路实验报告
实验名称：模拟信号运算电路实验
实验目的：了解模拟信号运算电路的相关知识，掌握运算放大器
的工作原理及应用。
实验器材：运算放大器、电阻、三角波信号发生器、示波器等。
实验内容：
1.用运算放大器实现两个输入信号的加、减、乘、除等基本运算。
2.了解运算放大器的输入输出电阻、放大倍数、共模抑制比等相
关参数，掌握运算放大器的放大倍数计算方法。
3.通过实验观察和测量，学习运算放大器的反相输入、同相输入、输出端及电源的连接方法及作用。
实验步骤：
1.将运算放大器反相输入端输入三角波信号，同相输入端输入直
流偏置电压，将运算放大器的输出连接至示波器，观察三角波信号的
放大效果。
2.利用反相输入和同相输入实现两个信号的加、减运算，将运算
放大器的输出连接至示波器，观察输出信号的波形和幅度。
3.利用反相输入和同相输入实现两个信号的乘、除运算，将运算
放大器的输出连接至示波器，观察输出信号的波形和幅度。
4.通过实验测量运算放大器的输入输出电阻、放大倍数、共模抑制比等参数，计算运算放大器的放大倍数。
实验结果：
1.经实验观察和测量，发现运算放大器的反相输入和同相输入可以实现两个信号的加、减、乘、除等基本运算。同时，通过改变反相输入和同相输入的电压，可以实现不同幅度的信号输出。
2.运算放大器的输入输出电阻、放大倍数、共模抑制比等参数影响着电路的输入输出性能，正确计算这些参数有助于优化电路设计和性能。
3.实验结果表明，模拟信号运算电路在实际应用中具有广泛的应用价值，在信号放大、滤波、调节等领域发挥着重要的作用。
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实验五 模拟运算电路
一、实验目的
1、了解并掌握由集成运算放大器组成的比例、加法、减法和积分等基本运算电路的原理与功能。
2、了解运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题。 二、实验原理
集成运算放大器是一种具有高电压放大倍数的直接耦合多级放大电路。当外部接入不同的线性或非线性元器件组成输入和负反馈电路时，可以灵活地实现各种特定的函数关系。在线性应用方面，可组成比例、加法、减法、积分、微分、对数等模拟运算电路。
理想运算放大器特性
在大多数情况下，将运放视为理想运放，就是将运放的各项技术指标理想化，满足下列条件的运算放大器称为理想运放。
开环电压增益 A ud =∞ 输入阻抗 r i =∞ 输出阻抗 r o =0 带宽 f BW =∞ 失调与漂移均为零等。
理想运放在线性应用时的两个重要特性： （1）输出电压U O 与输入电压之间满足关系式
U O ＝A ud （U +－U －）
由于A ud =∞，而U O 为有限值，因此，U +－U －≈0。即U +≈U －，称为“虚短”。 （2）由于r i =∞，故流进运放两个输入端的电流可视为零，即I IB ＝0，称为“虚断”。这说明运放对其前级吸取电流极小。
上述两个特性是分析理想运放应用电路的基本原则，可简化运放电路的计算。
基本运算电路 1) 反相比例运算电路
电路如图5－1所示。对于理想运放， 该电路的输出电压与输入电压之间的
i
F O U R U -=
关系为
为了减小输入级偏置电流引起的运算误差，在同相输入端应接入平衡电阻R 2＝R 1 // R F 。
图5－1 反相比例运算电路 图5－2 反相加法运算电路
2) 反相加法电路
电路如图5－2所示，输出电压与输入电压之间的关系为
)U R R
U R R (
U i22
F i11F O +-= R 3＝R 1 / R 2 / R F 3) 同相比例运算电路
图5－3(a)是同相比例运算电路，它的输出电压与输入电压之间的关系为
i 1
F
O )U R R (1U +
= R 2＝R 1 / R F 当R 1→∞时，U O ＝U i ，即得到如图5－3(b)所示的电压跟随器。图中R 2＝R F ，用以减小漂移和起保护作用。一般R F 取10KΩ， R F 太小起不到保护作用，太大则影响跟随性。
(a) 同相比例运算电路 (b) 电压跟随器
图5-3 同相比例运算电路
4) 差动放大电路（减法器）
对于图5-4所示的减法运算电路，当R 1＝R 2，R 3＝R F 时， 有如下关系式 )U (U R R U i1i21
F
O -=
图5－4 减法运算电路图 5-5 积分运算电路
5) 积分运算电路
反相积分电路如图5－5所示。在理想化条件下，输出电压u O 等于
式中 u C (o)是t ＝0时刻电容C 两端的电压值，即初始值。
如果u i (t)是幅值为E 的阶跃电压，并设u c (o)＝0，则
即输出电压 u O (t)随时间增长而线性下降。显然RC 的数值越大，达到给定的U O 值所需的时间就越长。积分输出电压所能达到的最大值受集成运放最大输出范围的限值。
在进行积分运算之前，首先应对运放调零。为了便于调节，将图中K 1闭合，即通过电阻R 2的负反馈作用帮助实现调零。但在完成调零后，应将K 1打开，以免因R 2的接入造成积分误差。K 2的设置一方面为积分电容放电提供通路，同时可实现积分电容初始电压u C (o)＝0，另一方面，可控制积分起始点，即在加入信号u i 后， 只要K 2一打开， 电容就将被恒流充电，电路也就开始进行积分运算。 三、实验设备与器件
1、±12V 直流电源
2、函数信号发生器
3、交流毫伏表
4、直流电压表
⎰
+-
=(o)u dt u C R 1(t)u C i t
o 1O ⎰=-
=t C R E
-Edt C R 1(t)u 1
t o 1O
5、集成运算放大器μA741×1
电阻器、电容器若干。
四、实验内容
实验前要看清运放组件各管脚的位置；切忌正、负电源极性接反和输出端短路，否则将会损坏集成块。
1、反相比例运算电路
1) 按图5－1连接实验电路，接通±12V电源，输入端对地短路，进行调零和消振。
2) 输入f＝100Hz，U i＝0.5V的正弦交流信号，测量相应的U O，并用示波器观察u O和u i的相位关系，记入表5-1。
表5-1U i＝0.5V，f＝100Hz
）
2、同相比例运算电路
1) 按图5－3(a)连接实验电路。实验步骤同内容1，将结果记入表5－2。
2) 将图5－3(a)中的R1断开，得图5－3(b)所示电路重复上述内容，将结果记入表5－3。
表5－2U i＝0.5V f＝100Hz
(V) u i波形u O波形
实测值
表5－3U i＝0.5V f＝100Hz
(V) u i波形u O波形
实测值
3、反相加法运算电路
1)自行设计实验电路，使其满足U0=-10（U i1+U i2），并通过给U i1、U i2 输
入不同的直流电压，验证电路的功能。
2)实验时要注意选择合适的直流信号幅度以确保集成运放工作在线性区。
用直流电压表测量输入电压U i1、U i2及输出电压U O，记入表5－4中。
表5－4
4、减法运算电路
1) 自行设计实验电路，使其满足U0=10（U i2－U i1），并通过给U i1、U i2 输
入不同的直流电压，验证电路的功能。
2) 采用直流输入信号时，确保集成运放工作在线性区。用直流电压表测量输入电压U i1、U i2及输出电压U O，记入表5－5中。
表5－5
5、积分运算电路
实验电路如图5－5所示。
1)打开K2，闭合K1，对运放输出进行调零。
2)调零完成后，再打开K1，闭合K2，使u C(o)＝0。
3)预先调好直流输入电压U i＝0.5V，接入实验电路，再打开K2，然后用直流电压表测量输出电压U O，每隔5秒读一次U O，记入表5-6，直到U O不继续明显增大为止。
表5－6
五、预习要求