实验六比例求和运算电路完整版

合集下载

(完整)06-1比例运算电路解读

Rf R1
（1）输入电阻高；
（2）由于 u u ui ，电路的共模输入信号高，
10
因此集成运放的共模抑制比要求高。
3、改进型同相比例电路
为了电路的对称性和平衡电阻的调试方便，同向比例运算放大器通常还接成如下图所示的形式。因该电路的u+为：
R u RP R ui Pu
式中的P为串联电路的分压比，所以该电路的电压放大倍数为：
5
2、反相比例电路电压放大倍数
由虚断得： I+=I= 0 及 If=I1，U+=I+R0=0(V) 由虚短可知：U=U+=0(V)，即“虚地”
I1
Ui U R1
U1 0 Ui
R1
R1
If
U Uo Rf

0 Uo Rf
Uo Rf
Ui Uo
R1
R1
Uo
Uo kU i
其中 k 为比例系数。根据输入信号的不同接法，比例电路有三种基本形式：反相输入、同相输入和差动输入。
3
6.1.1 反相比例电路
1、反相比例电路组成
电路的反馈网络：如图所示反向比例运算电路的组成下图所示。由图可见，输入电压ui通过电阻R1加在运放的反向输入端。Rf是沟通输出和输入的通道。
〖解〗该运算电路由两级运算电路组成，第一个运放A1 组成同向比例运算放大器，第二级A2 组成反向比例运算放大器，根据多级放大器电压放大倍数的公式可得：
15
〖解〗电压放大被多数为：
Au

uo ui

uo1 ui
uo uo1

Au1 Au2
(1

比例求和运算电路知识讲解

比例求和运算电路实验八比例求和运算电路—、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 10R R V V A Fi f-==1R r if = 同相比例放大器 101R R V V A Fi f +== ()id Od r F A r +=1式中Od A 为开环电压放大倍数FR R R F +=11id r 为差模输入电阻当0=F R 或∞=1R 时，0=f 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，用运算实现求和运算时，可以采用反相输入方式，也可以采用同相输入或双端输入的方式，下面列出他们的计算公式。

反相求和电路 22110i Fi F V R R V R R V •+•-=若 21i i V V = ，则 ()210i i FV V RR V +=双端输入求和电路⎪⎭⎫ ⎝⎛-'=∑∑21120i i F V R R V R R R R V 式中：F R R R //1=∑ 32//R R R ='∑三、实验仪器 l 、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四、预习要求1、计算表8-l 中的V 0和A f2、估算表8-3的理论值3、估算表8-4、表8-5中的理论值 4、计算表8-6中的V 0值5、计算表8-7中的V 0值五、实验内容1、电压跟随器实验电路如图8-l所示.图8-l电压跟随器按表8-l内容实验并测量记录。

Vi（V）-2 -0.5 0 0.5 0.98V（V）RL=∞RL= 5K1 4,962、反相比例放大器实验电路如图8-2所示。

图8-2反相比例放大器(l) 按表8-2内容实验并测量记录.直流输入电压Ui（mV）30 100 300 9803000输出电压U理论估算（mV）实测值（mV）10800误差(2) 按表8-3要求实验并测量记录.测试条件理论估算值实测值ΔURL开路，直流输入信号ΔUABUi由0变为800mVΔUR2ΔUR1ΔUOLUi=800mVRL由开路变为5K1(3) 测量图8-2电路的上限截止频率。

求和运算电路

Rf R1
uI1
Rf R2
uI2
若R1= R2 =Rf，则上式与差动比例运算电路的输出相同。该电路的参数设计相对独立，可以通过Rf 、R1、R2方便的调整增益。
第8章运算放大器和模拟乘法器线性应用电路
2010.02
8.82..31.3反同相相输比入例比求例和运电算路电路
在同相比例运算电路的基础上，增加一个输入支路，就构成了同相输入求和电路，如图8.2.3所示。
R
R
uI1
A1
R1 iI1 if Rf
R'2
R2 iI2
u I2
A2 uO
ห้องสมุดไป่ตู้
R'
图8.3.2 用反相输入求和电路实现的减法运算电路
第8章运算放大器和模拟乘法器线性应用电路
2010.02
8.2.1 反相输入比R 例运算电路
R
uI1
A1
R1 iI1 if Rf
R'2
R2 iI2
u I2
A2 uO
R'
uO
图8.3.1 反相求和运算电路
uo (ui1 ui2 )
第8章运算放大器和模拟乘法器线性应用电路
2010.02
8.82..31.2 反用相反输相入输比入例比运例算求电和路电路实现减法运算
图8.2.4所示的差分比例运算电路实现减法运算时，参数配置有一定困难，实际中常用图8.3.2所示的电路来完成减法运算。
R
Rf
uI1
R1
uo
uI2
R2
R'
RL
如果求出同相输入端的电压，则可运用同相比例运算的结论。因运放具有虚断的特性，对运放同相输入端的电压可用叠加原理求得。

比例、求和、积分、微分电路.

深圳大学实验报告课程名称:实验项目名称:学院:计算机与软件学院班级:实验时间:实验报告提交时间: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、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1. 电压跟随电路实验电路图 4-1如下,按表 4-1内容实验并测量记录。

2. 反相比例放大器实验电路如图 4-2所示, U0=-RF*Ui/R1,按表 4-2内容实验并测量记录。

3. 同相比例放大电路实验电路如图 4-3所示, U0=(1+RF/R1Ui,按表 4-3实验测量并记录。

4. 反相求和放大电路实验电路如图 4-4所示, U0=-RF(Ui1/R1+Ui2/R2,按表 4-4内容进行实验测量。

四、数据分析1. 电压跟随电路R L =∞:(误差如下-2V :(2.005-2 /2*100%=0.25% -0.5V :(0.502-0.5 /0.5*100%=0.4% 0 V: 0% -2V :(0.5-0.499 /0.5*100%=0.2% -2V :(1.002-1 /1*100%=0.2%RL=5K1:(误差如下-2V :(2.003-2 /2*100%=0.15%-0.5V :(0.502-0.5 /0.5*100%=0.4%0 V: 0%-2V :(0.5-0.499 /0.5*100%=0.2%-2V :(1.002-1 /1*100%=0.2%2. 反相比例放大器误差分析:30.05mV :17.3/0.3005/1000*100%=5.757%100mV : 21.1/1/1000*100%=2.11%300mV : 30.0/3/1000*100%=1%1000mV : 84/10/1000*100%=0.84%3000mV : 20030/30/1000*100%=66.767% 这个误差之所以这么大, 是因为电源是 12V ,所以输出电压不可能达到 30V ,最多是 12V 。

比例加减运算电路

测控电路实验报告
小组人员名单
班号1201131 组长
姓名李欣尤
电话
姓名学号姓名学号李欣尤1120110126
石洪宇1120110115
实验题目比例加减运算电路
实验类型
仿真
实验目的1.掌理解运算放大器的基本性质和特点。

2.熟悉集成运放构成的几种运算电路的结构及特点，测定其运算关系。

3.锻炼仿真能力。

实验
设计
仿真电路图：
仿真电路图如上，由此设计出的比例加减运算电路可以经过适当调整得到同相加法运算电路，反向加法运算电路以及减法运算电路。

实验步骤：
1.在Multisim软件上设计出比例加减运算电路；
2.对其进行变换得到各种运算电路（同相加法运算电路，反向加法运算电路以及减法
运算电路）。

实验设备设备名称型号/规格用途备注仿真软件Multisim 实验仿真
1
实验数据及处理1.同向加法运算电路
如图，输出567)6
O
U R R R VDD V
=++⨯=
（
2.反向加法运算电路
如图，输出567
-)-6
O
U R R R VDD V
=++⨯=
（
3.减法运算电路
如图，
213
O
U VDD VDD V
=-=
2
实验结论实验结论：设计的比例加减运算电路符合要求。

分析与讨论：设计初期有些迷茫，经过查找资料后经过一系列的思考，设计与修改终于完成了最终要求。

教师签字实验成绩
实验设计
操作与数据处理
3。

比例求和运算电路

实验六比例求和运算电路
一．实验内容：
（一）电压跟随器：
（1）输入为1000hz,1v的交流电压时，输出与输入在同等电压幅度下观测如下：
（2）输入直流电压，实验测得数据如下：
（二）反向比例放大器：
（1）输入为1000hz,1v的交流电压时，输出与输入仿真如下：
显然，输出是输入电压幅度的10倍。

（2）输入是直流电压，测得实验数据如下：
（三）仿真测得该电路的上限截至频率为：
实验测得的电路上限截止频率为66.85k，与仿真所得相差较大，分析原因可能是器件的放大特性不理想造成。

（三）同相比例放大器
（1）输入电压为1000hz,1v交流电压，输出输入波形仿真如下：
（2）输入直流电压，实验测得输出数据如下：
（三）仿真测得该电路的上限截至频率为：
实验测得的电路上限截止频率为65.85k，与仿真所得相差较大，分析原因可能是器件的放大特性不理想造成。

（四）反向求和放大电路：
（1）两个输入是1000hz,100mv交流信号时，仿真测得输入输出波形如下：
（2）输入是直流电压时，实验测得数据如下：
（五）双端输入求和放大电路：。

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。

比例求和运算电路实验报告思考题

比例求和运算电路实验报告思考题
1. 比例求和运算电路的作用是什么？
比例求和运算电路是一种将多个输入信号按照一定比例加权求和的电路, 其作用可以用于信号的加权平均、滤波、调制解调等。

2. 如何实现一个比例求和运算电路？
比例求和运算电路可以用多种电路实现,如简单电阻网络、放大器电路、运放电路等。

具体实现分为两步：
(1) 将输入信号与一个比例系数相乘,得到权值,再将多个权值相加。

(2) 将多个加权和的结果相加,即得到比例求和运算的结果。

3. 如何计算比例求和运算电路中各输入信号的比例系数？
比例系数通常由电路设计者根据实际需要进行选择,可以通过计算、经验公式、仿真等方法来确定比例系数。

例如,在一个三输入信号的比例求和电路中,每个输入信号的比例系数可以分别为 1、2、3,表示第一个信号的贡献最小,而第三个信号的贡献最大。

4. 比例求和运算电路的优点和缺点是什么？
优点：
(1) 比例求和运算电路可以实现多个输入信号的加权平均,提高信号质量。

(2) 比例求和运算电路可以实现滤波、调制解调等功能,具有很强的实用价值。

缺点：
(1) 比例求和运算电路中需要多个加法器和乘法器,从而增加了电路的复杂度和价格。

(2) 对于比例系数的确定需要经验或计算,比较繁琐,不利于实际应用。

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6 比例求和运算电路

传输函数为：Vo = R3
Vi 2 R1
−
Vi 1 R2
= 10(Vi2 − Vi1)
直流测量数据记录如下： Vi1(V) Vi2(V) Vo(V) 1 0.5 -4.68 2 1.8 -1.896 0.2 -0.2 -3.776
交流测量波形如下：
R3 R2
Vi = −10Vi
100
300
1000
3000
输出
理论估算
-300mv
-1V
-3V
-10V
-30V -10V 超范围
电压 V0 实测值误差
-296.7mv -0.957V -2.839V -9.430V 3.3mv 43mv 161mv 570mv
由于运放存在线性工作区和非线性工作区，输入 3V 时超出了线性工作区。交流测量如下：（分别按表中的数据作为输入波形的幅值，测得输出波形的幅值） Vi Vo 30mv 0.28V 100mv 1V 300mv 2.85V 1000mv 10V
交流测量数据记录：（分别按表中的数据作为输入波形的幅值，测得
输出波形的幅值） Vi(V) Vo(V) 2 2V 0.5 0.49V 0 0V 1 0.98V
波形如下：为跟随特性。
2、反相比例放大器实验电路如下：
反比例放大器的传输函数：Vo = − （1）数据记录如下：直流输入电压(mV) 30
3、同相比例放大器电路如下：
电路传输函数：Vo = 1 +
R3 R2
Vi = 11Vi
（1）实验测量并记录直流输入电压(mV) 输出理论估算 30 330mv 316.9mv 13.1mv 100 1.1V 1.082V 18mv 300 3.3V 3.28V 20mv 1000 11V 10.98V 20mv

集成运放比例求和运算电路实验讲解

集成运放比例求和运算电路实验讲解
集成运放比例求和运算电路是一种常用的电路,主要用于将多个电压信号进行比例加权求和,产生一个输出电压。

该电路中可以使用一个或多个运放,通常使用的是差分放大器运放。

下面通过一个实验来介绍如何设计和制作一个集成运放比例求和运算电路：
实验材料：
- 集成运放LM741
- 可变电阻器
- 固定电阻器
- 多用途实验板
- 直流电源
实验步骤：
1. 首先,在实验板上连接一个固定电阻器,输入端连接到电源的正极,输出端接地。

2. 将另外两个固定电阻器连接到实验板上,且输入端分别连接到电源的正极,输出端分别连接到不同的输入端口。

3. 在实验板上放置一个可变电阻器,其输入部分连接到电源的正极,输出端连接到比例权重电路的输入端口。

4. 将比例权重电路的两个输入端口连接到之前连接的两个固定电阻器的输出端口。

5. 此时可以将输出端口连接到示波器进行测试。

实验结果：
当可变电阻器额定电阻为0时,可将电路视为一个比例权重电路,其输出电压为：
Vout = (-R2/R1) * Vin1 + (-R3/R1) * Vin2
其中,Vout为输出电压,Vin1和Vin2为两个输入电压,R1、R2、R3分别为三个固定电阻器的阻值。

当可变电阻器的电阻值改变时,可以改变比例权重电路的比例系数,实现对输出电压的调节。

最后需要注意的是,在实验完成后应该及时断开电源,以确保实验安全。

电子技术实验课件-比例求和运算电路

例如，在音频处理中，比例求和运算电路可用于调整音频信号的音量和音调；在控制系统里，比例求和运算电路可用于调节系统的增益和偏差。
02
实验原理
比例运算电路
01
02
03
比例运算电路
通过改变输入信号的幅度，以一定的比例输出信号的电路。
放大器
实现比例运算的电子器件，通过改变输入信号的电压或电流，以一定的比例放大或缩小输出信号。
应用前景
比例求和运算电路在物联网、智能家居、医疗电子等领域具有广泛的应用前景。随着人工智能和机器学习技术的不断发展，比例求和运算电路在信号处理和模式识别等领域的应用也将得到进一步拓展。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
缺点
由于电路中存在模拟元件，其性能会受到温度、湿度等因素的影响，导致电路性能不稳定。此外，电路的精度和线性度也受到元件参数分散性的影响，需要进行精确的调整和校准。
展望比例求和运算电路未来的发展趋势和应用前景
发展趋势
随着电子技术的不断进步和应用需求的不断提高，比例求和运算电路将朝着高精度、高稳定性、智能化等方向发展。新型的集成电路技术和数字化控制技术将为比例求和运算电路的发展提供有力支持。
合理的电路布局可以减小电路的不对称性，从而减小误差。
提高测量设备精度
采用高精度的测量设备，可以更准确地测量电路元件的参数
和电路的输出结果。
05
实验总结与展望
总结实验收获与不足
总结实验收获
通过本次实验，我们深入了解了比例求和运算电路的工作原理和实现方式，掌握了电路的设计和搭建技巧，增强了动手实践能力和解决问题的能力。
搭建比例求和运算电路
根据实验要求，将各个元件按照正确的顺序连接起来，构成比例求和运算电路。注意检查连接是否正确，确保没有短路或断路现象。

02-比例运算电路课件

2. 同相比例运算电路
（1）电路组成
RF
R1
u– –
+
+
+ ui
R2
u+ +
uo –
–
因要求静态时u+、u对地电阻相同，所以平衡电阻R2=R1//RF
（2）电压放大倍数
因虚断，所以u+ = ui
u
R1 R1 RF
uo
因虚短，所以 u– = ui ，反相输入端不“虚地”
uo
(1
RF R1
)ui
R2
–
+
－+
+
uo
–
输入信号和反馈信号加在同一输入端—并联反馈
电压并联负反馈
① Auf为负值，即 uo与 ui 极性相反。因为 ui 加在反相输入端 ② Auf 只与外部电阻 R1、RF 有关，与运放本身参数无关 ③ | Auf | 可大于 1，也可等于 1 或小于 1
④ 因u–= u+= 0 ，所以反相输入端“虚地” ⑤ 电压并联负反馈，输入、输出电阻低，
+
ui
–
+
+
+
uo
–
R2
–
R2 = R1 RF =10 50 (10+50) = 8.3 k
2. 因 Auf = – RF / R1 故得 RF = –Auf R1 = –(–10) 10 =100 k R2 = 10 100 (10 +100) = 9. 1 k
15.01 比例运算电路
15.01 比例运算电路
1. 反相比例运算电路（1）电路组成 if RF
+