集成运放基本运算电路的分析与设计

实验报告
实验名称集成运放基本运算电路的分析与设计
课程名称模电实验
院系部：控计专业班级：
学生姓名：学号：
同组人：实验台号：
指导老师：成绩：
实验日期：
华北电力大学
一、实验目的和要求
1．掌握使用集成运算放大器构成反相输入比例运算电路、同相输入比例运算电路、反相输入求和运算电路、减法运算电路的方法。

2．进一步熟悉该基本运算电路的输出与输入之间的关系。

二、实验设备
1．模拟实验箱
2．数字万用表
3．运算放大器LM324
4．10K、20K、100K的电阻若干
5．模拟实验箱上有滑动变阻器可供同学使用
三、实验原理
实际运放具有高增益、低漂移、高输出阻抗、低输出阻抗、可靠性高的特点，可视为理想器件。

运放的理想参数：
1．开环电压增益A vd=∞2．输入电阻R id=∞，R ic=∞3．输出电阻R o =0 4．开环带宽BW= ∞5．共模抑制比KCMR =∞ 6．失调电压、电流V io =0、I io=0
根据分析时理想运放的条件，得出两个重要结论：
虚短路：V+=V-虚开路：I i=0
下图为反相比例运算放大器与同相比例运算放大器。

四、实验方法与步骤：
1.反向输入比例运算
按实验原理中所示电路接线，接通电源。

从实验箱的直流信号源引入输入信号U i，测量对应的输出信号U O的值，算出A u，将实验值与理论值相比较，分析误差产生的原因。

2.同向输入比例运算
参照反相输入比例运算的电路，设计比例系数为6的同相比例运算电路，设计出相应的电路图及表格，得到四组数据。

并将测量值与设计要求进行比较。

输入电压不能过大，要保证运放工作在线性区。

3.反向输入比例求和运算
按实验原理中所示电路接线，接通电源。

从实验箱的直流信号源引入输入信号U i，测量对应的输出信号U O的值，算出A u，将实验值与理论值相比较，分析误差产生的原因。

4.减法运算
参照反相输入求和运算的电路，设计比例系数为5的减法运算电路，设计出减法运算的电路图及相应的表格，得到四组数据。

然后将测量值与设计要求进行比较。

输入电压不能过大从而保证运放工作在线性区。

五、实验结果与数据处理
反向输入比例运算
U i(V) 0.5 1.0 -0.5 -1.0
U o(V) -2.476 -5.035 2.521 5.050
A u实验值-4.96 -5.031 -5.11 -5.07
A u计算值-5 -5 -5 -5
同向输入比例运算
自行设计的电路图
自行设计的表格
U i (V) 0.5 1.0 -0.5 -1.0
U o(V) 3.042 6.060 -3.030 -6.092
A u实验值 6.073 6.061 -6.031 -6.43
A u计算值 6 6 6 6
反向输入求和运算
U i1(V) 0.5 -0.5 0.5 -0.5
U i2(V) 1 1 -1 -1
U o实验值-7.585 -2.465 2.480 7.635 U o计算值-7.5 -2.5 2.5 7.5 减法运算
自行设计电路图
自行设计表格
U i1(V) 0.5 -0.5 0.5 -0.5
U i2(V) 1 1 -1 -1
U o实验值 2.503 7.511 -7.513 -2.510
U o计算值 2.5 7.5 -7.5 -2.5 六、思考题
第一题：可以是任意值。

第二题：
七、原始材料
反向输入比例运算
同向输入比例运算
反相输入求和运算
减法运算
手写数据记录。