低频电子线路实验室.pptx
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图6-5 微分运算电路图
(2)微分运算：
❖ 1.对照实验电路图6-5，按参数要求连接线路，经检 查无误后，打开电源进行实验。
❖ 使图6-5中微分电容为0.1μ，分别输入： 频率为200Hz，有效幅值为2v的方波和正弦波信号，
分别观察Vi和V0的大小及相位关系，并记录波形。
❖ 2.注意：该电路运算关系为：
电子技术实验室
实验六 集成运放的基本运算放大电路
实验目的 1． 进一步理解集成运算放大电路的基本原理，
熟悉由运算放大器组成的比例、加法、减法、 积分、微分等基本运算。 2． 掌握几种基本运算的调试和测试方法。
实验原理
集成运放电路是一种高放大倍数，高输入阻抗、低 输出阻抗的直接耦合多级放大电路。
外接深度电压负反馈后，集成运算放大器都工作在 线性范围,其输出电压Vo与输入电压Vi的运算关系仅 决定于外接反馈网络与输入端阻抗的连接方式，而与 运算放大器本身无关。改变反馈网络与输入端外接阻 抗的形式和参数，即能对Ui进行各种数字运算。本实 验只讨论比例、加法、减法、积分、微分这几种基本 运算。
2.按试验电路图接线路,注意以下几点:
实验原理电路及实验步骤
If
Ii
Ii′
图6-1 反相比例运算电路
1.反相比例运算：
(1)．原理: 由于反相输入端为“虚地”
点，且有净输入电流
Ii′=0， 故: Ii = If
Vo
Rf R1
Vi
Af
Biblioteka Baiduf R1
(2)．反相比例运算实验步骤：
1. 对照实验电路图6-1，按参数要求连接线路，经检查无 误后，打开电源进行实验。
Vi1 Vi2 Vo
VO理论
值
4.积分运算电路
(1)．原理:
❖如图6-4所示：
❖积分运算电路的运算关系 式为：
❖ 设 VC(0) = O
Vo
1 RC
t 0
Vi dt
0.1v
图6-4 积分运算电路
(2)积分运算实验步骤：
❖ 1.对照实验电路图6-4，按参数要求连接线路，经检查无误后， 打开电源进行实验。
❖
2.注意：实验中V必o 须 使R1C|V0ti|Vi<dt
1v
。则该电路运算关系为：
t RC Vi
❖ 3.合上k，其余连线不变，此时的Vc(o)=0，以消除积分起始 时刻前积分漂移所造成的影响。
❖ 4.调节RP，使Vi=0.1v，准备好电路，然后断开k，用数字 式万用表测出相应的Vo，填入表6-4。
❖ 9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。2 0.11.2120.11.21Saturday, November 21, 2020
❖ 10、人的志向通常和他们的能力成正比例。09:46:1209:46:1209:4611/21/2020 9:46:12 AM ❖ 11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。20.11.2109:46:1209:46Nov-2021-Nov-20 ❖ 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。09:46:1209:46:1209:46Saturday, November 21, 2020 ❖ 13、志不立，天下无可成之事。20.11.2120.11.2109:46:1209:46:12November 21, 2020
2.用数字式万用表分别测量输入和输出电压值，以上数值 对应填入表6-1。
3.注意：实验中必须使|Vi| < 1v 。
因为该电路运算关系为： ❖表6-1：
Vo Rf 10
Vi
R1
Vi(v) -0.8 -0.4 -0.2 0 +0.2 +0.4 +0.8
Vo(v)
VO理论值
2.反相加法运算电路：
Vo
Rf R1
(Vi1
Vi2 )
10(Vi1
Vi2 )
表6-2
Vi1(v)
Vi2(v)
Vo(v)
VO 理论 值
3.减法运算电路：
(1)．原理: 如图6-3所示： 实际应用中，要求 R1=R2,R3=Rf，且须严格 配对，这有利于提高放大器 的共模抑制比及减小失调。 运算关系为：
Vo
Rf R1
❖ 由于实际运算放大器的性能比较接近理想 运算放大器的性能，故在一般分析讨论中， 理想运算放大器工作在线性区的三条基本 结论也是普遍适用的，即：
❖ (a) Aod→∞
❖ (b) 运放两个输入端之间的差模输入电压为 零：V+ = V- （虚短）
❖ (c) 运算放大器两个输入端的输入电流为零： I+ = I- = 0 （虚断）
(1)．原理:
如图6-2所示。反相加法运算电路的函 数关系式为：
Vo
Rf R1
Vi1
Rf R2
Vi 2
若取R1=R2=R3=R，则有:
Vo
Rf R1
(Vi1
Vi2 )
运算中，调节某一路信号的输入电阻 时，不会影响其他输入电压与输出电压 的比例关系，因而调节方便。
图6-2 反相加法运算原理图
(2)．反相加法运算：
表6- 4 t(秒) 0 -Vo VO理论
值
5 10 15 20 25 30 35
5.使图6-4中积分电容改为0.1μ，断开K，VI分别输 入：频率为200Hz，有效幅值为2v的方波和正弦波 信号，用示波器分别观测输入和输出电压波形，
注意Vi和V0的大小及相位关系，并记录波形。
6.微分运算：
(1)．原理:
(Vi 2
Vi1 )
图6-3 减法运算原理图
(2) 减法运算实验步骤:
1. 对照实验电路图6-3，按参数要求连接线路，经检查无 误后，打开电源进行实验。 2.先用数字式万用表测量输入电压Vi1、Vi2的值，然后用 短导线将Vi1、Vi2连接到电路中，再用数字式万用表测量 输出电压V0值，把以上数据对应填入表6-3。 3.注意：实验中必须使|Vi1 - Vi2| < 1v，（Vi1、Vi2可为 不同的数值，不同的极性）则该电路运算关系为： ❖表6-3
1. 对照实验电路图6-2，按参数要求连接线路，经检查 无误后，打开电源进行实验。
2. 先用数字式万用表测量输入电压Vi1、Vi2的值，然后 用短导线将Vi1、Vi2连接到电路中，再用数字式万用表 测量输出电压V0值，把以上数据对应填入表6-2。
3. 注意：实验中必须使|Vi1+Vi2| < 1v，（Vi1、Vi2可 为不同的数值，不同的极性）则该电路运算关系为：
模拟电路实验箱的用法
❖ 双电源的连接： ❖ 电路元件的连接： ❖ 负反馈电阻的连接： ❖ 电路的输入： ❖ 电路的输出： ❖ 负载电阻的选择：
实验内容及步骤：
1.首先将放大器调零; 按下图接线，接通电源后，调节调零电位器RP，使输出Vo=0（小于
±10mV），运放调零后，在后面的实验中均不用调零了。
(2)微分运算：
❖ 1.对照实验电路图6-5，按参数要求连接线路，经检 查无误后，打开电源进行实验。
❖ 使图6-5中微分电容为0.1μ，分别输入： 频率为200Hz，有效幅值为2v的方波和正弦波信号，
分别观察Vi和V0的大小及相位关系，并记录波形。
❖ 2.注意：该电路运算关系为：
电子技术实验室
实验六 集成运放的基本运算放大电路
实验目的 1． 进一步理解集成运算放大电路的基本原理，
熟悉由运算放大器组成的比例、加法、减法、 积分、微分等基本运算。 2． 掌握几种基本运算的调试和测试方法。
实验原理
集成运放电路是一种高放大倍数，高输入阻抗、低 输出阻抗的直接耦合多级放大电路。
外接深度电压负反馈后，集成运算放大器都工作在 线性范围,其输出电压Vo与输入电压Vi的运算关系仅 决定于外接反馈网络与输入端阻抗的连接方式，而与 运算放大器本身无关。改变反馈网络与输入端外接阻 抗的形式和参数，即能对Ui进行各种数字运算。本实 验只讨论比例、加法、减法、积分、微分这几种基本 运算。
2.按试验电路图接线路,注意以下几点:
实验原理电路及实验步骤
If
Ii
Ii′
图6-1 反相比例运算电路
1.反相比例运算：
(1)．原理: 由于反相输入端为“虚地”
点，且有净输入电流
Ii′=0， 故: Ii = If
Vo
Rf R1
Vi
Af
Biblioteka Baiduf R1
(2)．反相比例运算实验步骤：
1. 对照实验电路图6-1，按参数要求连接线路，经检查无 误后，打开电源进行实验。
Vi1 Vi2 Vo
VO理论
值
4.积分运算电路
(1)．原理:
❖如图6-4所示：
❖积分运算电路的运算关系 式为：
❖ 设 VC(0) = O
Vo
1 RC
t 0
Vi dt
0.1v
图6-4 积分运算电路
(2)积分运算实验步骤：
❖ 1.对照实验电路图6-4，按参数要求连接线路，经检查无误后， 打开电源进行实验。
❖
2.注意：实验中V必o 须 使R1C|V0ti|Vi<dt
1v
。则该电路运算关系为：
t RC Vi
❖ 3.合上k，其余连线不变，此时的Vc(o)=0，以消除积分起始 时刻前积分漂移所造成的影响。
❖ 4.调节RP，使Vi=0.1v，准备好电路，然后断开k，用数字 式万用表测出相应的Vo，填入表6-4。
❖ 9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。2 0.11.2120.11.21Saturday, November 21, 2020
❖ 10、人的志向通常和他们的能力成正比例。09:46:1209:46:1209:4611/21/2020 9:46:12 AM ❖ 11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。20.11.2109:46:1209:46Nov-2021-Nov-20 ❖ 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。09:46:1209:46:1209:46Saturday, November 21, 2020 ❖ 13、志不立，天下无可成之事。20.11.2120.11.2109:46:1209:46:12November 21, 2020
2.用数字式万用表分别测量输入和输出电压值，以上数值 对应填入表6-1。
3.注意：实验中必须使|Vi| < 1v 。
因为该电路运算关系为： ❖表6-1：
Vo Rf 10
Vi
R1
Vi(v) -0.8 -0.4 -0.2 0 +0.2 +0.4 +0.8
Vo(v)
VO理论值
2.反相加法运算电路：
Vo
Rf R1
(Vi1
Vi2 )
10(Vi1
Vi2 )
表6-2
Vi1(v)
Vi2(v)
Vo(v)
VO 理论 值
3.减法运算电路：
(1)．原理: 如图6-3所示： 实际应用中，要求 R1=R2,R3=Rf，且须严格 配对，这有利于提高放大器 的共模抑制比及减小失调。 运算关系为：
Vo
Rf R1
❖ 由于实际运算放大器的性能比较接近理想 运算放大器的性能，故在一般分析讨论中， 理想运算放大器工作在线性区的三条基本 结论也是普遍适用的，即：
❖ (a) Aod→∞
❖ (b) 运放两个输入端之间的差模输入电压为 零：V+ = V- （虚短）
❖ (c) 运算放大器两个输入端的输入电流为零： I+ = I- = 0 （虚断）
(1)．原理:
如图6-2所示。反相加法运算电路的函 数关系式为：
Vo
Rf R1
Vi1
Rf R2
Vi 2
若取R1=R2=R3=R，则有:
Vo
Rf R1
(Vi1
Vi2 )
运算中，调节某一路信号的输入电阻 时，不会影响其他输入电压与输出电压 的比例关系，因而调节方便。
图6-2 反相加法运算原理图
(2)．反相加法运算：
表6- 4 t(秒) 0 -Vo VO理论
值
5 10 15 20 25 30 35
5.使图6-4中积分电容改为0.1μ，断开K，VI分别输 入：频率为200Hz，有效幅值为2v的方波和正弦波 信号，用示波器分别观测输入和输出电压波形，
注意Vi和V0的大小及相位关系，并记录波形。
6.微分运算：
(1)．原理:
(Vi 2
Vi1 )
图6-3 减法运算原理图
(2) 减法运算实验步骤:
1. 对照实验电路图6-3，按参数要求连接线路，经检查无 误后，打开电源进行实验。 2.先用数字式万用表测量输入电压Vi1、Vi2的值，然后用 短导线将Vi1、Vi2连接到电路中，再用数字式万用表测量 输出电压V0值，把以上数据对应填入表6-3。 3.注意：实验中必须使|Vi1 - Vi2| < 1v，（Vi1、Vi2可为 不同的数值，不同的极性）则该电路运算关系为： ❖表6-3
1. 对照实验电路图6-2，按参数要求连接线路，经检查 无误后，打开电源进行实验。
2. 先用数字式万用表测量输入电压Vi1、Vi2的值，然后 用短导线将Vi1、Vi2连接到电路中，再用数字式万用表 测量输出电压V0值，把以上数据对应填入表6-2。
3. 注意：实验中必须使|Vi1+Vi2| < 1v，（Vi1、Vi2可 为不同的数值，不同的极性）则该电路运算关系为：
模拟电路实验箱的用法
❖ 双电源的连接： ❖ 电路元件的连接： ❖ 负反馈电阻的连接： ❖ 电路的输入： ❖ 电路的输出： ❖ 负载电阻的选择：
实验内容及步骤：
1.首先将放大器调零; 按下图接线，接通电源后，调节调零电位器RP，使输出Vo=0（小于
±10mV），运放调零后，在后面的实验中均不用调零了。