实验四 比例求和运算电路实验报告
模电实验四 运放比例求和电路
Ui2 (V)
Uo (V)
图4—7
1
0.5
操作:调节两个电位器ADJ1、 ADJ2,按表4-5输入直流电压Ui1、 Ui2 200mV 用万用表测量输出信号UO填入表4-5。
四. 实验仪器设备的介绍 一) 万用表的使用
* 测量电压时将右边旋钮打在电压功能档,如图所示。
* 测量交流时,将左边旋钮打在交流电压档50V档,如图所示,读数取 第二行50,一比一读数。 * 测量直流时,将左边旋钮打在直流电压档50V档,读数取第二行50, 一比一读数。
按图4-6接线 表4 -4 Ui1pp (mV) Ui2 (mV) Uo (V)
图4—6
200 200
操作:输入 f=1000HZ、峰峰值UiPP=200mV 的正弦信号,Ui2=200mV 的 直流信号,用示波器观察和测量输出信号UO填入表4 -4。
五).双端输入运算电路
按图4-7接线 表 4- 5 Ui1 (V) 1 1
Uopp (mV)
图4—1 操作: 1.将+12V、-12V电源及电源地线分别接入实验电路的相应端。 2.输入 f=1000HZ、峰峰值UiPP=100mV 的正弦信号,用示波器测量输出 信号UOPP 填入表4-1。 3.调节UiPP=200mV 再测量UOPP填入表4 -1。 4.用双线示波器观察输入、输出波形并将其画入图4-2中。
实验四 采用左中模块2; 电源开关在右上角。
提示: 1. 做各项实验的接线前断开电源,接线完毕检查无误 后在合电源。 2. 各项实验完毕后,应先断电源再拆线。
一).反相比例运算电路
按图4-1 接线 提示:在观察波形时, 示波器采用双通道 观察Ui和Uo的波形。 表 4- 1 Uipp (mV) 100 200
比例求和运算电路实验
比例求和运算电路实验1.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)掌握上述电路的测试和分析方法。
2.实验仪器(1)数字万用表。
(2)示波器。
(3)信号发生器。
(4)集成运算放大电路模块。
3.预习要求(1)计算表5.6.1中的V 0和A f 。
(2)估算表5.6.3的理论值。
(3)估算表5.6.4、表5.6.5中的理论值。
(4)计算表5.6.4中的V 0值。
(5)计算表5.6.7中的V 0值。
4.实验原理(1)比例运算放大电路包括反相比例,同相比例运算电路,是其他各种运算电路的基础,我们在此把它们的公式列出。
反相比例放大器 1Fi 0f R R V V A -== 1R r if =同相比例放大器 1Fi 0f R R V V A +==1 ()id od r F A r +≈1式中Od A 为开环电压放大倍数,F11R R R F +=,id r 为差模输入电阻。
当0F =R 或∞=1R 时,0f =A 这种电路称为电压跟随器。
(2)求和电路的输出量反映多个模拟输入量相加的结果,用运算放大器实现求和运算时,既可采用反相输入方式,也可采用同相输入或双端输入的方式,下面列出它们的计算公式。
反相求和电路 )V R 1V R 1(R V i22i11F 0⋅+⋅-= 双端输入求和电路 ⎪⎪⎭⎫⎝⎛-'=i11Σi22ΣΣF0V R R V R R R R V 式中,F 1Σ//R R R =,32Σ//R R R ='5.实验内容(1)电压跟随器。
实验电路如图5.6.1所示。
图5.6.1 电压跟随器按表5.6.1内容进行实验,测量并记录相关数据。
表5.6.1(2)反相比例放大器。
实验电路如图5.6.2所示。
图5.6.2 反相比例放大器① 按表5.6.2内容进行实验,测量并记录相关数据。
表5.6.2② 按表5.6.3内容进行实验,测量并记录相关数据。
实验四比例求和运算电路实验报告
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电阻。
4、当电压加大到某一个值时,任凭输入电压怎么增大,输出电压不会再改变了,这就是运算放大器本身的构造问题了。
理论值:UO=(1+RF/R1)*R3/(R2+R3)*U2-RF/R1*U1?
实验原理图如下:
实验结果:
直流输入电压Vi1(V)
1v
2v
直流输入电压Vi2(V)
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。
实验四比例求和运算电路实验报告
实验四
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
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
1
输出电压Vo(v)
Rl=∽
Rl=
从实验结果看出基本满足输入等于输出。
2、反相比例电路
理论值:(Ui-U-)/10K=(U--UO)/100K且U+=U-=0故UO=-10Ui。
实验电路如图2所示:
图2:反向比例放大电路
实验四-比例求和运算电路实验报告
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min i U 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 Ω输入电压i U 经电阻R 1加到集成运放的反相输入端,其同相输入端经电阻R 2接地。
输出电压O U 经R F 接回到反相输入端。
通常有: R 2=R 1//R F 由于虚断,有 I +=0 ,则u +=-I +R 2=0。
又因虚短,可得:u -=u +=0 由于I -=0,则有i 1=i f ,可得:Fo1i R u u R u u -=---由此可求得反相比例运算电路的电压放大倍数为: ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==-==1i i if 1F i o uf R i uR R R u u A反相比例运算电路的输出电阻为:R of =0输入电阻为:R if =R 1b .同相比例运算10k Ω输入电压i U 接至同相输入端,输出电压O U 通过电阻R F 仍接到反相输入端。
R 2的阻值应为R 2=R 1//R F 。
根据虚短和虚断的特点,可知I -=I +=0,则有 o Fu R R R u ⋅+=-11且 u -=u +=u i ,可得:i o Fu u R R R =⋅+111F i o uf R R 1u u A +==同相比例运算电路输入电阻为: ∞==iiif i u R 输出电阻: R of =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1212i i o Fu u uR R R +=- 1212()F F o i i R R u u u R R =-+当R 1=R 2=R ,则 12()F o i i R u u u R=-+四、实验内容及步骤1、.电压跟随电路实验电路如图1所示。
比例及加减运算电路实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除比例及加减运算电路实验报告篇一:实验四比例求和运算电路实验报告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uimin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。
10kΩ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R2接地。
输出电压uo经RF接回到反相输入端。
通常有:R2=R1//RF由于虚断,有I+=0,则u+=-I+R2=0。
又因虚短,可得:u-=u+=0由于I-=0,则有i1=if,可得:ui?u?u??uo?R1RFuoRF?AufuR1i由此可求得反相比例运算电路的电压放大倍数为:??u?Rif?i?R1?ii?反相比例运算电路的输出电阻为:Rof=0输入电阻为:Rif=R1b.同相比例运算10kΩ输入电压ui接至同相输入端,输出电压uo通过电阻RF 仍接到反相输入端。
R2的阻值应为R2=R1//RF。
根据虚短和虚断的特点,可知I-=I+=0,则有u??且u-=u+=ui,可得:R1?uo?uiR1?RFAuf?R1?uoR1?RFuoR?1?FuiR1同相比例运算电路输入电阻为:Rif?输出电阻:Rof=0ui??ii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RRui1ui2uouo??(Fui1?Fui2)R1R2R1R2RF当R1=R2=R,则uo??RF(ui1?ui2)R四、实验内容及步骤1、.电压跟随电路实验电路如图1所示。
2013_4_比例求和运算电路
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电路组成比例、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、双踪示波器三、预习要求1、计算表1中的V o和A f。
2、估算表3、表4、表5中的理论值。
3、计算表6、表7中的V o值。
四、实验内容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。
图1:电压跟随电路图2:反相比例放大电路表1:电压跟随电路 直流输入电压 V i (V ) −2 −0.5 0 +0.5 1 输出电压V o (V )R L =∞R L =5.1k Ω2、反相比例放大器 实验电路如图2所示。
⑴、按表2内容进行实验测量并记录。
表2:反相比例放大电路⑴ 直流输入电压 V i (mV )30 100 300 1000 3000 输出电压 V o (mV )理论估算实际值 误差⑵、按表3要求进行实验测量并记录。
表3:反相比例放大电路⑵测试条件被测量 理论估算值实测值R L =∞,直流输入信号V i 从0变为800mV ΔV oΔV AA ΔV R1 ΔV R2V i =800mV ,R L 从开路变为5.1k ΩΔV OL⑶*、测量图2电路的上限截止频率f H 。
3、同相比例放大电路 实验电路如图3所示。
⑴、按表4和表5内容进行实验测量并记录。
图3:同相比例放大电路表4:同相比例放大电路⑴ 直流输入电压V i (mV ) 30 100 300 1000 3000 输出电压 V o (mV )理论估算实际值 误差表5:同相比例放大电路⑵测试条件被测量 理论估算值实测值R L =∞,直流输入信号V i 从0变为800mV ΔV oΔV AA ΔV R1 ΔV R2V i =800mV ,R L 从开路变为5.1k ΩΔV OL⑵*、测出图3所示电路的上限截止频率f H 。
4、反相求和放大电路实验电路如图4所示。
实验四_比例、求和、积分、微分电路
误差(mV)
任务三熟悉同相比例放大电路
实验电路如下所示,U0=(1+RF/R1)Ui,按表3实验测量并记录。
表3
直流输入电压Vi(mV)
30
100
300
1000
3000
输出电压V0
理论估算(V)
实际值(V)
误差(mV)
任务四熟悉反相求和放大电路
实验电路如图,U0=-RF(Ui1/R1+Ui2/R2),按表4内容进行实验测量。
(40分)
数据处理及思考题(40分)
报告整体
印象
总分
数据处理
25分
结果与讨论
5分
思考题
10分
注:1、报告内的项目或内容设置,可根据实际情况加以调整和补充;
2、教师批改学生实验报告时间应在学生提交实验报告时间后10日内;
3、教师可根据实验报告整体情况酌情扣分(10分)。
表4
Vi1(V)
0.3
-0.3
Vi2(V)
0.2
0.2
V0(V)
V0估(V)
任务五熟悉积分电路
电路图如下
1)Vi输入频率为100HZ幅值为±1V(Vp-p=2V)的方波信号,观察和比较Vi与V0的幅值大小及相位关系,并记录波形。
四、实验结果与讨论:
指导教师批阅意见:
成绩评定:
预习
(20分)
操作及记录
2、掌握用运算放大器组成积分微分电路;
3、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、双踪示波器
3、信号发生器
三、实验内容
任务一熟悉电压跟随电路
电压跟随实验电路如图5-6所示。按表1内容实验并测量记录。注意:集成运放实验板上的+12V、-12V和GND孔必须与实验箱上电源部分的+12V、-12V和GND孔连接,以保证集成运放的正常供电。
实验四比例求和运算电路实验报告精编WORD版
同相比例运算电路输入电阻为:
输出电阻: Rof=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,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
当R1=R2=R,则
3、同相比例放大电路
理论值:Ui/10K=(Ui-UO)/100K故UO=11Ui。
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
直流输入电压Ui(mV)
30
100
300
1000
3000
输出电压Uo(mV)
理论估算(mV)
实测值
误差
表4:同相比例放大电路(1)
表5:同相比例放大电路(2)
(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 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。
输入电压 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R2接地。输出电压 经RF接回到反相输入端。通常有: R2=R1//RF
由于虚断,有I+=0 ,则u+=-I+R2=0。又因虚短,可得:u-=u+=0
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。
实验四比例求和运算电路实验报告定稿版
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:Rof=0
输入电阻为:Rif=R1
b.同相比例运算
输入电压 接至同相输入端,输出电压 通过电阻RF仍接到反相输入端。R2的阻值应为R2=R1//RF。
根据虚短和虚断的特点,可知I-=I+=0,则有
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: 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
-0.5
0
0.5
1
输出电压Vo(v)
Rl=∽
Rl=5.1k
从实验结果看出基本满足输入等于输出。
2、反相比例电路
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电阻。
4、当电压加大到某一个值时,任凭输入电压怎么增大,输出电压不会再改变了,这就是运算放大器本身的构造问题了。
(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 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。
输入电压 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R2接地。输出电压 经RF接回到反相输入端。通常有: R2=R1//RF
由于虚断,有I+=0 ,则u+=-I+R2=0。又因虚短,可得:u-=u+=0
比例求和运算电路实验报告
比率供战运算电路真验报告之阳早格格创做一、真验手段①掌握用集成运算搁大器组成比率\供战电路的特性战本能;②教会用集成运算搁大电路的尝试战分解要领.两、真验仪器①数字万用表;②示波器;③旗号爆收器.三、真验真质Ⅰ.电压跟随器真验电路如图6-1所示:表面值:U i=U+=U-=U图6-1 电压跟随器按表6-1真质真验并记录.V i(V)-201V O(V)R L=∞R L=5K10.83表6-1Ⅱ.反相比率搁大电路真验电路如图6-2所示:表面值:(U i-U-)/10K=(U--U O)/100K且U+=U-=0故U O=-10U i图6-2 反相比率搁大器1)按表6-2真质真验并丈量记录:表6-2创制当U i =3000 mV时缺面较大.2)按表6-3央供真验并丈量记录:表6-3其中R L 交于V O 取天之间.表中各项丈量值均为U i =0及U i =800mV 时所得该项丈量值之好.Ⅲ.共相比率搁大器电路如图6-3所示.表面值:U i /10K=(U i -U O )/100K 故U O =11U i图6-3 共相比率搁大电路1)按表6-4战6-5真验丈量并记录.表6-4表6-5Ⅳ.反相供战搁大电路真验电路如图6-4所示.表面值:U O=-R F/R*(U i1+U i2)图6-4 反相供战搁大器按表6-6真质举止真验丈量,并取预习估计比较.表6-6Ⅴ.单端输进好搁搁大电路真验电路如图6-5所示.表面值:U O=(1+R F/R1)*R3/(R2+R3)*U2-R F/R1*U1图6-5 单端输进供战搁大器按表6-7央供真验并丈量记录:表6-7表6-7四、真验归纳:通过那次真验,尔掌握了利用集成运算搁大器组成比率\供战电路的要领,相识了他们的特性战本能,并教会了集成运算搁大电路的尝试战分解要领.正在真验历程中,正在共相战反相搁大电路中丈量数据的缺面战他人有很多分歧,那该当是真验器件的没有共所制成的.。
比例求和运算电路实验总结
毕业设计---(比例求和运算电路实验总结)在做比例求和运算电路的实验前,我们小组成员都以为不会很难做,就像以前做物理实验一样,做完实验,然后两下子就将实验报告做完.直到做完测试实验时,我们才知道其实并不容易做,毕竟我们小组选择了这个实验电路----(比例求和运算电路),但学到的知识与难度成正比,使我们受益匪浅.
在做实验前,一定要将网上搜的知识以及老师给予的知识给吃透,因为这是做实验的基础,否则,在做实验时就容易出现错误的接线,这将使你在做实验时的难度加大,浪费做实验的宝贵时间.比如接电压跟随器里面的电路实验,你要清楚各种电路接法,如果你不清楚,在做实验时才去摸索,这将使你极大地浪费时间,使你事倍功半.做实验时,一定要亲力亲为,务必要将每个步骤,每个细节弄清楚,弄明白,实验后,还要复习,思考,这样,你的印象才深刻,记得才牢固,否则,过后不久你就会忘得一干二净,这还不如不做.做实验时,老师还会根据自己的亲身体会,将一些课本上没有的知识教给我们,拓宽我们的眼界,使我们认识到这门课程在生活中的应用是那么的广泛.。
实验四-比例求和运算电路实验报告
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min i U 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 Ω输入电压i U 经电阻R 1加到集成运放的反相输入端,其同相输入端经电阻R 2接地。
输出电压O U 经R F 接回到反相输入端。
通常有: R 2=R 1//R F 由于虚断,有 I +=0 ,则u +=-I +R 2=0。
又因虚短,可得:u -=u +=0由于I -=0,则有i 1=i f ,可得:Fo1i R u u R u u -=---由此可求得反相比例运算电路的电压放大倍数为: ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==-==1i i if 1F i o uf R i uR R R u u A反相比例运算电路的输出电阻为:R of =0输入电阻为:R if =R 1b .同相比例运算10k Ω输入电压i U 接至同相输入端,输出电压O U 通过电阻R F 仍接到反相输入端。
R 2的阻值应为R 2=R 1//R F 。
根据虚短和虚断的特点,可知I -=I +=0,则有 o Fu R R R u ⋅+=-11且 u -=u +=u i ,可得:i o Fu u R R R =⋅+111F i o uf R R 1u u A +==同相比例运算电路输入电阻为: ∞==iiif i u R 输出电阻: R of =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1212i i o Fu u uR R R +=- 1212()F F o i i R R u u u R R =-+当R 1=R 2=R ,则 12()F o i i R u u u R=-+四、实验内容及步骤1、.电压跟随电路实验电路如图1所示。
实验四比例求和运算电路实验报告
实验四比例求和运算电路实验报告
实验四比例求和运算电路实验报告是一份详细的文档,用于描述实验四比例求和运算电路的实验过程及实验结果。
它包括实验目的、原理说明、实验步骤、结果分析和结论性评价等内容。
1.实验目的:本次实验的目的主要是探究实验四中比例求和运算电路的工作原理,并通过分析实验结果来检验电路的正确性。
2.原理说明:比例求和运算电路是一种常用的电路,它的工作原理如下:将输入电压V1和V2乘以系数K1和K2(K1+K2=1),然后将两个乘积相加得到输出电压Vout,即: Vout=K1 * V1 + K2 * V2。
3.实验步骤:(1)首先,按照电路图将所有元件依次装上电路板,根据实验指导书的要求,正确接线。
(2)确认安装正确后,按照电路图将V1和V2先后依次调节至0.6V和1.4V,观察比例求和电路的输出电压Vout。
(3)将V1和V2先后依次调节至0.8V和1.2V,观察比例求和电路的输出电压Vout。
4.结果分析:从实验结果来看,当V1=0.6V,
V2=1.4V时,Vout=1.0V;当V1=0.8V,V2=1.2V时,
Vout=1.0V,说明电路电压求和运算正确。
5.结论性评价:本次实验成功地验证了比例求和运算电路的正确性,提高了对电路的深入理解。
实验四 比例求和运算电路
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。
2.掌握比例、求和运算电路的特点及性能。
3.学会上述电路的测试和分析方法。
4.掌握各电路的工作原理。
二、虚拟实验仪器及器材示波器、可变电源、数字万用表等仪器、集成运算放大器LM324三、实验原理及参考电路(一)、比例运算电路 1.工作原理比例运算(反相比例运算与同相比例运算)是应用最广泛的一种基本运算电路。
a .反相比例运算,最小输入信号mini U 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 Ω输入电压iU 经电阻R 1加到集成运放的反相输入端,其同相输入端经电阻R 2接地。
输出电压OU 经R F 接回到反相输入端。
通常有: R 2=R 1//R F由于虚断,有 I +=0 ,则u +=-I +R 2=0。
又因虚短,可得:u -=u +=0由于I -=0,则有i 1=i f ,可得: Fo1i R u u R u u -=---由此可求得反相比例运算电路的电压放大倍数为:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==-==1i i if 1F i o uf R i uR R R u u A反相比例运算电路的输出电阻为:R of =0输入电阻为:R if =R 1b .同相比例运算10k Ω输入电压iU 接至同相输入端,输出电压OU 通过电阻R F 仍接到反相输入端。
R 2的阻值应为R 2=R 1//R F 。
根据虚短和虚断的特点,可知I -=I +=0,则有o Fu R R R u ⋅+=-11且 u -=u +=u i ,可得:i o F u u R R R =⋅+111F i o uf R R 1u u A +==同相比例运算电路输入电阻为:∞==iiif i u R输出电阻: R of =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。
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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min i U 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。
A
V i
V o
R 100k Ω
R 1
10k Ω
R 2
10k Ω
A B
输入电压i U 经电阻R 1加到集成运放的反相输入端,其同相输入端经电阻R 2接地。
输出电压O U 经R F 接回到反相输入端。
通常有: R 2=R 1F o 1i u u u u -=---⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==-==1i i if 1F i o uf R i u R R R u u A A V i V o 100k Ω
R 1
10k Ω
R 210k ΩA
B i U O U o F u R R R u ⋅+=-11i o F u u R R R =⋅+111F i o uf R R 1u u A +==∞==i i if i u R 1212i i o
F u u u R R R +=-
1212()F F o i i R R u u u R R =-+12()F o i i R u u u R
=-+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: 得到电压放大倍数:
即:Ui=U+=U-=U
图1 电压跟随器
直流输入电压Vi(v)-2 0 1
输出电压
Vo(v)
Rl=∽
Rl=
从实验结果看出基本满足输入等于输出。
2、反相比例电路
理论值:(Ui-U-)/10K=(U--UO)/100K且U+=U-=0故UO=-10Ui。
实验电路如图2所示:
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。
测试条件被测量理论估算值实测值直流输入电压输入Vi(mv)30 100 300 1000 3000
输出电压
Vo(v)
理论值
实测值
误差
R
L
开路,直流输入信号V
i
由0变为800mV ΔV
ΔV
AB
ΔV
R2
ΔV
R1
V
i
=800mV ,R
L
由开路变为ΔV
0L
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/10K=(Ui-UO)/100K故UO=11Ui。
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)
测试条件被测量理论估算值实测值
R
L
无穷,直流输入信号V
i
由0变为800mV ΔV
ΔV
AB
ΔV
R2
ΔV
R1
V
i
=800mV ,R
L
由开路变为ΔV
0L
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:
直流输入电压Ui(mV)30 100 300 1000 3000
输出电压
Uo(mV)
理论估算
(mV)
实测值
误差
直流输入电压Vi1(V)
直流输入电压Vi2(V)
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:
直流输入电压Vi1(V)1v 2v
直流输入电压Vi2(V)
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电阻。
4、当电压加大到某一个值时,任凭输入电压怎么增大,输出电压不会再改变了,这就是运算放大器本身的构造问题了。