同相比例放大器的原理与检测方法
同相、反相放大器及其各项参数的测定实验报告
同相、反相放大器及其各项参数的测定同相放大器：一、实验内容：先按照如图所示连接同相放大器，选择电阻R 1=R f =1KΩ，C1=10μF ，C2=4.7μF ，R=5KΩ放大器两端接正负5V 电源供电。
放大器为LM324二、实验结果及分析：1、 用信号发生器输入峰峰值为1V 的正弦信号，用示波器观察输出波形：由示波器得，当输入V pp =1V ，f=1KHz 的正弦波时，测得输入电压为1.07V ，输出电压为2.10V ，放大倍数为1.96，理论放大倍数)(11RR A f v +==2，与理论值近似。
2、 输入V pp =1V 的正弦波，调节频率，测量其频谱特性：在低频区：00.511.522.51234510205070100150200300500600有图表可知，输出的最大增益为2.10 2.10 /1.414=1.48 所以：f l =30Hz00.511.522.520K40K70K90K110K150K300K500K900Kf H =300KHz ，带宽约为300KHz 3、 输入阻抗测电路的输入阻抗，采用与之前实验类似的方法，在输入端串入0.594M Ω的电阻，测得信号源输出电压为0.370V ，电路输入电压为0.328V ，计算得输入电阻为4.639MΩ.非常大，这与同相放大器输入阻抗的理论值 ∞相符。
4、输出阻抗测电路的输出阻抗，采用与之前实验类似的方法，在输出端接一个118.3Ω的电阻负载，不接负载时输出为0.721V，接负载时输出0.605V，计算得输出阻抗为22.6Ω，输出阻抗与理论值（为0）基本符合。
5、输入输出范围固定信号发生器输出的波形的频率1KHz，调节幅值，直到示波器上的输出波形失真。
失真点所对应的输入信号的幅值即为输入范围。
如图输入Vpp=10mV，波形不失真，输出Vpp=23.36mV输入Vpp=100mV，波形不失真输入Vpp=3V，波形不失真输入Vpp=3.7V，波形开始失真，输出Vpp=7.72V输入范围10mV~3.7V，输出范围23.36mV~7.72V。
运放 正负输入 同相放大电路-概述说明以及解释
运放正负输入同相放大电路-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分主要介绍本文将要讨论的主题，即运放正负输入同相放大电路。
运放（Operational Amplifier, 简称Op-Amp）是一种重要的电子器件，广泛应用于各个领域的电路设计中。
正负输入放大电路是运放电路中最基本的一种电路结构，也是常见的放大电路之一。
正负输入放大电路的特点是具有高输入阻抗、低输出阻抗、大增益和良好的线性度。
在正负输入放大电路中，运放的正输入端和负输入端分别连接外部信号源和反馈电阻，通过这种方式实现对输入信号的放大。
同相放大电路是指正输入端和负输入端通过反馈电阻连接，具有相同的放大倍数。
本文将从运放的基本原理和正负输入放大电路的工作原理两个方面进行详细的介绍。
首先介绍运放的基本原理，包括运放的基本构成和工作原理。
然后，详细讨论正负输入放大电路的工作原理，包括放大电路的输入输出特性和性能指标。
同时，还将探讨正负输入放大电路的应用领域和展望。
通过本文的学习，读者将能够全面了解运放正负输入同相放大电路的特点和工作原理，为实际电路设计和应用提供参考。
同时，对于进一步扩展运放电路的设计和应用领域也将有所启发。
文章结构部分的内容如下：文章结构如下所示：第1章引言1.1 概述1.2 文章结构1.3 目的第2章正文2.1 运放的基本原理2.2 正负输入放大电路的工作原理第3章结论3.1 总结运放正负输入同相放大电路的特点3.2 对运放正负输入同相放大电路的应用展望本文共分为三个章节，其中引言部分主要介绍本文的背景和目的，正文部分详细阐述了运放的基本原理和正负输入放大电路的工作原理。
结论部分对运放正负输入同相放大电路的特点进行总结，并展望了其在实际应用中的潜力。
通过这样的章节划分，读者可以更加清晰地了解文章的结构和内容。
1.3 目的本文旨在探讨运放正负输入同相放大电路的工作原理和特点，以及对它的应用展望。
首先，我们将介绍运放（运算放大器）的基本原理，包括其输入电压和输出电压之间的关系，并解释其放大和反相放大功能。
同相比例放大电路输出电阻_概述及解释说明
同相比例放大电路输出电阻概述及解释说明1. 引言1.1 概述同相比例放大电路是一种常用的电子电路，它可以将输入信号放大并输出。
在同相比例放大电路中，输出电阻是一个重要的性能指标，它可以影响信号的传递和衰减。
1.2 文章结构本文将对同相比例放大电路输出电阻进行概述及解释说明。
首先，我们将介绍同相比例放大电路的定义和原理，并强调输出电阻的重要性。
然后，我们将探讨影响输出电阻的因素。
接下来，我们会对输出电阻进行详细概述，包括其定义、测量方法以及静态输出电阻与动态输出电阻之间的区别。
最后，我们将解释说明同相比例放大电路输出电阻问题，包括放大器内部结构、负反馈以及外部负载对输出电阻的影响。
最后，在结论部分总结全文。
1.3 目的本文旨在帮助读者了解和认识同相比例放大电路中的输出电阻问题，以及相关影响因素和解决方法。
通过本文的学习,读者可以加深对同相比例放大器工作原理和特性的理解，并为实际应用中解决输出电阻问题提供参考和指导。
2. 同相比例放大电路：2.1 定义和原理：同相比例放大电路是一种常见的电路结构，它可以将输入信号放大到更高的幅度。
它由一个差动放大器、负反馈网络以及输出级组成。
差动放大器采用两个输入端口，其中一个端口接收正向输入信号（+Vin），另一个端口接收反向输入信号（-Vin），并通过激励信号源提供共模电压（Vcm）。
同相比例放大的原理是利用负反馈来使输出与输入之间保持一定的比例关系。
当正向输入信号较大时，输出信号经过差动放大器被放大，并通过负反馈网络加入到负载中；而当反向输入信号较大时，输出信号则减小。
通过对差动放大器和负反馈网络进行适当设计和调节，可以实现将输入信号按照一定倍数进行放大。
2.2 输出电阻的重要性：在同相比例放大电路中，输出电阻扮演着至关重要的角色。
它决定了输出信号能够驱动多大的负载，并且影响着整个电路的性能指标。
2.3 输出电阻影响因素：同相比例放大电路的输出电阻受到多种因素的影响，包括放大器内部结构、负反馈以及外部负载。
同向比例放大器原理
同向比例放大器原理同向比例放大器（common-mode amplifier）是一种常用的差分放大器，主要用于放大共模信号。
在电子电路中，差分信号指的是由两个对称的、相互独立的电压信号所组成的信号。
而共模信号则是指两个对称的电压信号的平局值。
同向比例放大器通过将输入信号分成差分信号和共模信号进行放大，从而实现共模信号的增益与差分信号的抑制。
同向比例放大器的原理可以通过以下几个方面来解释：1. 输入级：同向比例放大器的输入级通常由差分对（differential pair）构成。
差分对是由两个晶体管组成的放大器，在没有输入信号时，两个晶体管处于截止区。
当有输入信号进入时，其中一个晶体管的导通度将会增强，而另一个晶体管的导通度将会减弱。
这样，输入信号的差分部分将被放大，而共模部分将会被抑制。
2. 转换级：输入级输出的信号将会进入转换级。
转换级主要由订单滤波器和共模放大器组成。
滤波器的作用是滤除差分信号，从而只放大共模信号。
共模放大器则是将转换级的共模信号放大，以供后续级别的放大或处理。
3. 输出级：输出级是将放大的信号输出到负载上的级别。
这个级别通常由电流镜（current mirror）和输出级放大器组成。
电流镜将电流平均分配到输出级放大器的两个晶体管上，从而实现信号的共模和差分增益。
输出级放大器则会将信号放大并输出到负载上。
同向比例放大器的工作原理可以通过以下几个方面来解释：1. 差分放大：在输入级和转换级中，差分信号将会被放大。
在输入级中，差分对将会放大差分信号的电压。
而在转换级中，差分信号将会经过滤波器的处理，并通过共模放大器进行进一步放大。
2. 共模抑制：通过输入级和转换级对共模信号进行抑制。
在输入级中，差分对对共模信号的抑制系数通常由晶体管的电流比来决定。
而在转换级中，滤波器将会滤除差分信号，从而只放大共模信号。
3. 输出增益：输出级会进一步放大共模和差分信号，并将它们输出到负载上。
输出级的放大系数通常由负载特性和电流源的控制来决定。
反相比例和同相比例运算放大器
课题反相比例和同相比例运算放大器所属章节第三章：集成运算放大器教学目的能熟练应用集成运算放大器教学重点1、比例运算放大器的结构2、电压放大倍数的计算3、电路特点教学方法讲授法、多媒体课件教学课题引入基本运算放大器包括反相输入放大器和同相输入放大器，它们是构成各种复杂运算电路的基础，是最基本的运算放大器电路。
授课内容一、反相运算放大器1、电路结构R1：输入电阻R f：反馈电阻，引入电压并联负反馈R2：平衡电阻，要求R2=R13、输入电阻和输出电阻因为电路引入了深度电压负反馈，所以输出电阻很小（Ro≈0），因为从电路输入端和地之间看进去的等效电阻等于输入端和虚地之间看进去的等效电阻，所以输入电阻 Ri=R1。
二、同相比例运算放大器1、电路结构R1、Rf:反馈电阻，引入电压串联负反馈。
R2：平衡电阻，要求R2=R1//Rf该电路不存在“虚地”，引入的共模信号较大。
1RRvvA fiovf-==2、闭球电压放大倍数3、输入电阻和输出电阻因为电路引入了深度电压负反馈，所以输出电阻很小（Ro≈0）。
根据“虚断”概念，该电路的输入电流等于0，所以输入电阻很大（Ri=∞）。
三、反相器和电压跟器思考：如何利用反相比例运算放大器和同相比例运算放大器实现：1、vo=-vi（反相器）2、vo=vi（电压跟随器）在反相比例运算放大器中，只要令R1=Rf，即可实现vo=-vi，从而实现反相器的功能。
在同相比例运算放大器中，只要令R1=0或Rf=∞，即可实现vo=vi，从而实现电压跟随器的功能。
课堂练习1、电路如图，当开关S断开时电压表的读数为2V，则当开关S闭合后电压表的读数是多少？2、电路如图，已知VI=2V，则电压表的读数是多少？并在图中标11RRvvA fiovf+==出电压表的极性。
小结1、由集成运算放大器组成的反相相比例和同相比例运算放大器的电压放大倍数均与集成运放本身参数无关，只与外接电阻有关。
2、反相比例运算放大器存在“虚地”现象，因引入的共模信号小，应用更为广泛。
同相比例运算电路实验报告(共6页)
同相比例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?A????ufuR1 i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?F uiR1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RRui1ui2u???o uo??(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。
同相比例运算放大器输入电阻的分析讲解
（五）电压串联负反馈电路的方块图…………………………………9
（六）电压串联负反馈放大电路的基本放大电路……………………10
（七）串联负反馈对输入电阻的影响…………………………………11
三、分析同相比例运算放大器的输入电阻……………………………12
一、长尾式差分放大电路
为了计算同相比例运算放大器的输入电阻，我们首先要了解一下集成运放电路的内部结构。
集成运放的内部实质上是差分放大电路，我们以长尾式差分放大电路为例进行分析。
图（2）所示为典型的长尾式差分放大电路。
由于 接负电源 ，拖一个尾巴，故称长尾式电路，电路参数理想对称， ， ； 管与 管的特性相同，即 ， ； 为公共的发射极电阻。
关键词：运算放大器；同相比例；输入电阻；差分放大电路；反馈
Analysis of Input Resistor of Non-inverting Operational Amplifier
Wang lei Department of Physics,BoHaiUniversity
Abstract:Non-inverting operational amplifier, has introduced the negativefeedback of the voltage series.when operational amplifier has an ideal characteristic, input resistor should be an infinity, but whenthe characteristic is not ideal enough, input resistor should be a finite value. In order to calculate the input resistor of non-inverting operational, firstly I have studied the inner structure of theoperational amplifier’s circuit and takena long-tailed pair differential amplifier as an example to analyze. Because non-inverting operational amplifer has introduced the negative feedback of the voltage series, therefore I have studied some relevent knowledge about feedback. In the end the accurate expression of input resistor of non-inverting operational amplifier is deduced in the paper. It is pointed out that some expressions of input resistor in the relative references are all approximate to the accurate expression under different proximal conditions.
比例放大电路的设计_2
151实验三 比例放大电路的设计一．实验目的1．掌握集成运放线性应用电路的设计方法。
2．掌握电路的安装、调试与电路性能指标的测试方法。
二．预习要求1．根据给出的指标，设计电路并计算电路的有关参数。
2．画出标有元件值的电路图，制定出实验方案，选择实验仪器设备。
3．写出预习报告三. 比例放大电路的特点、设计与调试（一）．反相比例放大电路 1．反相比例放大电路的特点 U 由运算放大器组成的反相比例放大电 U o 路如图1所示。
根据集成运算放大器的基本原理，反 相比例放大电路的闭环特性为：闭环电压增益：1R R A fuf -= （1） 图1 反相比例放大器输入电阻 1R R if = （2）输出电阻 01≈+=uoo of KA R R （3） 其中： A uo 为运放的开环电压增益，f R R R K +=11 环路带宽 f uo o f R R A BW BW 1⋅⋅= （4） 其中：BW o 为运放的开环带宽。
最佳反馈电阻 K R R R o id f 2⋅==2)1(uf o id A R R -⋅ （5） 上式中：R id 为运放的差模输入电阻，R o 为运放的输出电阻。
平衡电阻 f P R R R //1= （6）从以上公式可以看出，由运算放大器组成的反相输入比例放大电路具有以下特性：（1）在深度负反馈的情况下工作时，电路的放大倍数仅由外接电阻R 1和 R f 的值决定。
（2）由于同相端接地，故反相端的电位为“虚地”，因此，对前级信号源来说，其负载不是运放本身的输入电阻，而是电路的闭环输入电阻R 1。
由于R if = R 1，因此反相比例放大电152路只适用于信号源对负载电阻要求不高的场合（小于500k Ω）（3）在深度负反馈的情况下，运放的输出电阻很小。
2．反相比例放大电路的设计反相比例放大电路的设计，就是根据给定的性能指标，计算并确定运算放大器的各项参数以及外电路的元件参数。
例如，要设计一个反相比例放大电路，性能指标和已知条件如下：闭环电压增益A uf ，闭环带宽BW f ，闭环输入电阻R if ，最小输入信号U Imin ，最大输出电压U Omax ，负载电阻R L ，工作温度范围。
同相放大器电路
同相放大器电路同相放大器电路同相放大器电路是一种基本的运算放大器电路，常用于信号放大和滤波等应用。
在同相放大器电路中，输入信号被传输到两个输入端口，并通过一个运算放大器进行放大，输出信号从输出端口传输。
同相放大器电路的特点是具有高增益、低失真和高输入阻抗等优点。
一、同相放大器电路的基本原理1.1 运算放大器运算放大器是一种高增益、高输入阻抗、低输出阻抗的差分放大器。
它由一个差分输入级和一个单端输出级组成。
差分输入级由两个晶体管组成，单端输出级由一个晶体管组成。
运算放大器的输出信号等于其差分输入信号的差值乘以其增益。
1.2 同相放大器电路同相放大器电路是一种基于运算放大器的电路，它将一个信号通过一个运算放大器进行增益处理，并将结果从输出端口传输出去。
同相放大器电路通常由两个输入端口和一个输出端口组成。
其中，一个输入端口连接到正极（非反向）输入引脚上，另一个输入端口连接到负极（反向）输入引脚上。
输出端口从运算放大器的输出引脚连接。
二、同相放大器电路的特性2.1 高增益同相放大器电路具有高增益，可以将输入信号放大到很高的水平。
其增益等于电路中反馈电阻和输入电阻的比值。
由于同相放大器电路中反馈电阻很小，输入电阻很大，因此其增益非常高。
2.2 高输入阻抗同相放大器电路具有高输入阻抗，可以避免对被测信号产生影响。
其输入阻抗等于运算放大器的非反向输入端口和反向输入端口之间的差分电阻。
2.3 低失真同相放大器电路具有低失真，可以保持信号波形不变形。
由于同相放大器电路中使用了运算放大器，因此其非线性失真很小。
三、同相放大器电路的应用3.1 信号放大同相放大器电路常用于信号放大应用中。
在这种应用中，它可以将微弱的信号增强到足够强度以便进行后续处理或显示。
3.2 滤波同相放大器电路还可以用作滤波器。
通过调整反馈电阻和输入电阻的比例，可以实现不同类型的滤波器，如低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。
3.3 信号匹配同相放大器电路还可以用于信号匹配。
运放同相放大电路
打造超级音响：运放同相放大电路的应用
如果你对音乐有着极高的追求，那么一个高品质的音响系统肯定
是你追求的目标之一。
而运放同相放大电路则是提高音响质量的必备
技术，下面我们来深入了解。
一、运放同相放大电路的原理
同相放大电路的基本原理是通过运放实现对输入信号进行放大，
提高信号的幅度，实现音质的提升。
运放则是一种特殊的放大器，其
输出电压随着输入电压的变化而变化，被广泛应用于各种电子设备中。
二、运放同相放大电路的优势
同相放大电路的优势在于能够提高音质，降低噪音和失真，实现
音乐的真实还原。
同时，同相放大电路也具有高增益、低失真和稳定
性好等特点。
因此，在高端音响系统中广泛采用。
三、运放同相放大电路的应用
同相放大电路可以应用在多个场景，比如高保真音响、会议室音响、摄像机等电子设备，其中最常见的是高保真音响。
在高保真音响中，采用运放同相放大电路可以大幅提高音质，让听者感受到更加真实、自然的音色。
四、注意事项
在使用运放同相放大电路时，必须注意电压、电阻、电容的匹配，以及避免过度驱动和过度反馈等问题。
如果电路设计不当，反而会降
低音质。
因此，在选择和使用运放同相放大电路时一定要谨慎。
综上所述，运放同相放大电路是提高音响质量的必备技术之一，
可以让音乐爱好者体验到更加真实自然的音色。
如果你正在打造一个
高品质的音响系统，那么不妨考虑一下采用运放同相放大电路。
验证实验--运算放大电路同相、反相与加减法电路实验
验证实验四 运算放大电路同相、反相及加减法电路实验一、实验目的（1）掌握由集成运算放大器组成的比例、加法、减法和积分等模拟运算电路功能。
（2）熟悉运算放大器在模拟运算中的应用。
二、主要设备及器件函数信号发生器、双踪示波器、交流毫伏表、数字万用表、直流稳压电源、实验电路板。
三、实验原理1、反相比例运算电路反相比例运算电路如图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：i 1foUR R U -=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R ´=R1||Rf 。
实验中采用10 k Ω和100 k Ω两个电阻并联。
图1 反相比例运算电路2、同相比例运算电路图2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 1fo )1(UR R U +=当R1→∞时，Uo=Ui ，即为电压跟随器。
图2 同相比例运算电路3、反相加法电路反相加法电路电路如图3所示，输出电压与输入电压之间的关系为)+(=B 2f A 1f o U R RU R R U - R ´ = R1 || R2 || Rf图3 反相加法电路4、同相加法电路同相加法电路电路如图4所示，输出电压与输入电压之间的关系为：)+++(+=B 211A 2123f 3o U R R R U R R R R R R U图4 同相加法电路5、减法运算电路（差动放大器）减法运算电路如图5所示，输出电压与输入电压之间的关系为：f f o A B 1121 ()()R R R U U U R R R R '=+'+-+当R1 = R2，R ´ = Rf 时，图5电路为差动放大器，输出电压为：)(=A B1fo U U R R U -图5 减法运算电路四、实验内容注意正、负电源的接法，并切忌将输出端短路，否则将会损坏集成块。
信号输入时先按实验所给的值调好信号源再加入运放输入端。
同相比例放大器原理
同相比例放大器原理
同相比例放大器是一种基础的电路，常用于放大低频信号。
它的原理在于输入信号和输出信号具有相同的相位，同时输出信号的幅度也比输入信号放大了一定倍数。
同相比例放大器由一个操作放大器和一定数量的电阻组成。
输入信号被连接到操作放大器的非反相输入端，而输出信号则从操作放大器的输出端读取。
通过调整反馈电阻和输入电阻，可以控制放大器的放大倍数。
在同相放大器中，反馈电阻和输入电阻通常被选择为相等的值，以使得放大倍数为1。
这样，输出信号的幅度与输入信号的幅度相同。
当反馈电阻和输入电阻不相等时，可以根据电阻比例计算放大倍数。
在同相比例放大器中，输入信号的正电压将使操作放大器的输出电压上升，而输入信号的负电压将使输出电压下降，从而达到信号放大的效果。
这样，输入信号的相位和输出信号的相位保持一致。
同相比例放大器具有许多应用，特别是在音频放大器和低频放大器中。
它们被广泛应用于音频设备和通信系统中，提供高质量的信号放大和音频增益。
同时，由于原理简单且成本低廉，同相比例放大器也被广泛应用于工业仪器、控制系统和传感器等领域。
同相比例放大器是一种基于操作放大器和电阻的电路，能够将输入信号放大并保持相位一致。
它在音频放大和低频放大领域有着重要的应用，为我们的音频设备和通信系统提供了可靠的信号放大功能。
同相比例运算放大器电路
同相比例运算放大器电路
同相比例运算放大器电路（Inverting Operational Amplifier Circuit）是一种基本的运算放大器电路。
该电路由一个运算放大器、一个负反馈电阻和一个输入信号电阻组成。
输入信号通过输入电阻进入算放大器的反向输入端口（-），则输出信号从运算放大器的输出端口（OUT）经负反馈电阻返回输入信号的来源，即输入信号的反向端口。
输出信号可以通过更改电路的电阻值和输入信号的激励来调整。
该电路的放大器增益由反馈电阻和输入信号电阻的比例决定，因此被称为比例运算放大器电路。
此外，如果使用的电阻具有精确的值，则可以实现其它基本算数运算，例如加法、减法、数乘、数除等，因此称为运算放大器。
在现代电子电路设计中，同相比例运算放大器电路广泛应用于增益控制、滤波、放大、反馈控制等领域。
集成运放同相放大器的带宽测量(设计与仿真)实验报告
集成运放同相放大器的带宽测量（设计与仿真）实验报告一、实验目的1、熟悉放大器幅频特性的测量方法。
2、掌握集成运算放大器的带宽与电压放大倍数的关系。
3、了解掌握Proteus 软件的基本操作与应用。
二、实验线路及原理1、实验原理（1）同相放大器同相放大器又称同相比例运算放大器，其基本形式如图2.1所示。
输入信号U i 经R 2加至集成运放的同相端。
R f 为反馈电阻，输出电压经R f 及R 1组成的分压电路，取R 1上的分压作为反馈信号加至运放的反相输入端，形成了深度的电压串联负反馈。
R 2为平衡电阻，其值为R 2=R 1//R f 。
电压放大倍数为R R U U A f i uf 101+==。
输出电压与输入电压相位相同，大小成比例关系。
比例系数（即电压放大倍数）等于1+R f /R 1,与运放本身的参数无关。
图2.1 同相放大器 图2.2 某放大电路的幅频特性（2）基本概念 1）带宽运放的带宽是表示运放能够处理交流小信号的能力。
运放的带宽简单来说就是用来衡量一个放大器能处理的信号的频率围，带宽越高，能处理的信号频率越高，高频特性就越好，否则信号就容易失真。
图2.2所示为某放大电路的幅频响应，中间一段是平坦的，即增益保持不变，称为中频区（也称通带区）。
在f L 和f H 两点增益分别下降3dB ，而在低于f L 和高于f H 的两个区域，增益随频率远离这两点而下降。
在输入信号幅值保持不变的条件下，增益下降3dB 的频率点，其输出功率约等于中频区输出功率的一半，通常称为半功率点。
一般把幅频响应的高、低两个半功率点间的频率定义为放大电路的带宽或通频带，即BW=f H -f L 。
式中f H 是频率响应的高端半功率点，也称为上限频率，而f L 则称为下限频率。
通常有f L <<f H ，故有BW≈f H 。
2）单位增益带宽运放的闭环增益为1倍条件下，将一个频率可变恒幅正弦小信号输入到运放的输入端，随着输入信号频率不断变大，输出信号增益将不断减小，当从运放的输出端测得闭环电压增益下降3db（或是相当于运放输入信号的0.707）时，所对应的信号频率乘以闭环放大倍数1所得的增益带宽积。
同相比例放大器和反相比例放大器
同相比例放大器和反相比例放大器在电子电路中，放大器是一种电路，它可以放大电压或电流信号。
在放大器中，同相比例放大器和反相比例放大器是两种常见的类型。
它们分别具有不同的特点和应用场景。
本文将从深度和广度两个方面对这两种放大器进行全面评估，以便读者能更全面地了解它们的工作原理和应用。
一、同相比例放大器同相比例放大器是一种电路，它具有高输入阻抗、低输出阻抗，可以将输入信号放大并输出。
在同相比例放大器中，输入信号与反馈信号极性相同，通过放大器放大后输出。
同相比例放大器通常用于放大正向输入信号，具有放大和滤波的功能。
它可以用于信号放大、滤波、控制系统和传感器等方面。
同相比例放大器的特点是增益稳定、频率响应宽、噪声低、非常适用于微弱信号的放大。
它还具有高共模抑制比、低温漂移和低功耗的优点。
同相比例放大器在工业控制、通信系统、生物医学仪器等领域得到了广泛的应用。
二、反相比例放大器反相比例放大器是一种电路，它具有高输入阻抗、低输出阻抗，可以将输入信号放大并输出。
在反相比例放大器中，输入信号与反馈信号极性相反，通过放大器放大后输出。
反相比例放大器通常用于放大负向输入信号，具有放大和反相的功能。
它可以用于反向信号放大、运算放大器、滤波器和振荡器等方面。
反相比例放大器的特点是增益稳定、频率响应宽、噪声低、非常适用于微弱信号的放大。
它还具有高共模抑制比、低温漂移和低功耗的优点。
反相比例放大器在音频处理、信号放大、滤波器和振荡器等领域得到了广泛的应用。
总结回顾在本文中，我们对同相比例放大器和反相比例放大器进行了深度和广度的评估。
我们了解到，同相比例放大器和反相比例放大器分别适用于不同类型的输入信号，并具有放大和滤波的功能。
它们在工业控制、通信系统、生物医学仪器、音频处理、信号放大等领域得到了广泛的应用。
个人观点和理解在我看来，同相比例放大器和反相比例放大器作为常见的放大器类型，具有各自独特的特点和应用场景。
在实际工程和科研中，选择合适的放大器类型对于系统的性能和稳定性至关重要。
同相比例电路的特点
同相比例电路的特点同相比例电路的特点同相比例电路是一种常见的电路，广泛应用于各种电子设备中。
下面将从以下几个方面详细介绍同相比例电路的特点。
一、同相比例电路的基本概念同相比例电路是指由两个放大器构成的反馈网络，其中一个放大器输出信号经过反向放大后送回到另一个放大器的输入端，从而实现对输入信号进行放大或衰减的作用。
同相比例电路通常被用来实现增益控制、衰减控制、滤波等功能。
二、同相比例电路的工作原理同相比例电路的工作原理可以通过以下步骤来说明：首先，输入信号经过第一个放大器进行放大，然后经过反馈网络送回到第二个放大器的输入端；接着，第二个放大器对反馈信号进行反向放大，并与输入信号进行混合；最后，输出信号经过第二个放大器进行输出。
这样就实现了对输入信号进行增益或衰减的作用。
三、同相比例电路的优点1. 稳定性好：由于反馈网络可以使输出信号稳定地跟随输入信号变化，所以同相比例电路的稳定性较好。
2. 精度高：同相比例电路可以通过调节反馈电阻来实现对输入信号的精确控制，因此具有较高的精度。
3. 噪声低：由于反馈网络可以抑制一部分噪声，所以同相比例电路的噪声较低。
4. 可靠性高：同相比例电路结构简单，组成元件少，因此可靠性较高。
四、同相比例电路的缺点1. 带宽受限：由于反馈网络会影响放大器的带宽，所以同相比例电路的带宽受到一定限制。
2. 相位延迟：由于反馈网络会引入一定的相位延迟，所以在某些应用中可能会出现问题。
3. 失真：由于反馈网络可能会引入非线性失真，因此需要进行适当的补偿措施。
五、同相比例电路的应用1. 增益控制：同相比例电路可以通过调节反馈电阻来实现对输入信号增益的控制。
2. 衰减控制：同相比例电路可以通过调节反馈电阻来实现对输入信号衰减的控制。
3. 滤波：同相比例电路可以通过调节反馈电阻和电容来实现低通、高通、带通等滤波功能。
4. 信号放大：同相比例电路可以将微弱信号放大到足够的幅度，以便进行后续处理。
同相比例放大器的原理与检测方法
同相比例放大器的原理与检测方法集成运算放大器按其技术指标可分为通用型、高速型、高阻型、低功耗型、大功率型、高精度型等；按其内部电路可分为双极型（由晶体管组成）和单极型（由场效应管组成）；按每一集成片中运算放大器的数目可分为单运放、双运放和四运放。
通常是根据实际要求来选用运算放大器。
如测量放大器的输入信号微弱，它的第一级应选用高输入电阻、高共模抑制比、高开环电压放大倍数、低失调电压及低温度漂移的运算放大器。
选好后，根据管脚图和符号图联结外部电路，包括电源、外接偏置电阻、消震电路及凋零电路等。
1、同相放大器的几种电路形式和特点图1 同相放大电路、电压跟随器电路上图a电路为同相放大器的典型电路形式。
输入信号进入放大器的同相端，输出信号与输入信号同相位，电路的电压放大倍数=1+R2/R3，放大量大小取决于R2与R3的比值。
R1的选取值为R2/R3的并联值（若忽略两输入端微弱偏置电流不一致对放大精度的影响和取同值电阻的方便性，实际电路中，也可以使R1=R3）。
该电路当R2短接或R3开路时，输出信号与输入信号的相位一致且大小相等，因而a电路可进一步“进化”为b、c电路。
b、c为电压跟随器电路，输出电压完全跟踪于输入电路的幅度与相位，故电压放大倍数为1，虽无电压放大倍数，但有一定的电流输出能力。
电路起到了阻抗变换作用，提升电路的带负载能力，将一个高阻抗信号源转换成为一个低阻抗信号源。
减弱信号输入回路高阻抗和输出回路低阻抗的相互影响，又起到对输入、输入回路的隔离和缓冲作用。
只要求输出正极性信号时，也可以采用单电源供电。
a、b、c等电路，也在故障检测电路中，被用于模拟信号的放大、基准电压信号的处理等。
2、同相放大器电路的检测方法1）、如图1所示的反相放大器的特性（以图1中的a电路为例）：现在引入运算放大器的第三个特性——“虚断”特性。
因为运算放大器的输入阻抗较大，其偏置电流可以视为零，好像输入端与内部电路断开一样，称为“虚断”特性。
同相放大器结构原理
同相放大器结构原理运放电路被当作运算放大器应用时，必须工作于闭环状态——将OUT 端输出电压引回IN-端构成负反馈通路，如果OUT端与IN-端直接短接，即将输出电压信号全部地引回至反相输入端，则放大器将失掉电压放大能力，处于电压跟随器的工作状态。
1、电路跟随器图1 电压跟随器的电路形式之一以图1中的a电路为例，以输入、输入的原始状态对地电压为0V为静态工作点，分析电压跟随器电路的工作原理。
当放大器同相输入端由原始状态跃升为1V输入信号电压时，因输入端IN+> IN-，Q1开始导通，使输出端向+15V靠近；因输出端反馈信号全部馈回IN-反相输入端的缘故，由放大器脾性可知，至IN-端电压也为1V，两输入端电压相等时，电路进入平衡状态；当IN+端输入负电压信号时，此时因IN－> IN+，Q2导通，使输出电压向-15V靠近，直至两输入端电压相等时，电路进行平衡状态。
由此推知，当IN+端输入电源范围以内的电压信号，其输出端也必然输出相应的相等的输出电压。
由电压跟随器电路，可以找到该电路的两个基本特点：（1）、闭环状态下，当电路达到平衡状态后（实际上，电路的控制速度非常之快，当我们下笔测量时，调整过程已经结束），两输入端电压相等，即其电压差为0V；（2）、针对电压跟随器这个“特型电路”，其三端——两个输入端和输出端电压——是完全相等的。
若有不等，即电路是坏掉的。
上述（1）即教科书中说到的“虚短”概念，适用于一切由运放构成的放大器电路。
那么既然输入、输出电压是完全相等的（即无电压放大作用），添加该级放大器岂不是无用的？答案是否定的。
电压跟随器是一个阻抗变换器，变输入高阻为低阻输出，提高带载能力，置身于前、后级电路之间，起到隔离和缓冲作用。
如MCU信号输出端口输出2V电压信号时，因拉电流能力约1mA左右，无法直接驱动发光二极管，接入电压跟随器后，同样的电压幅度，则具备了驱动发光二极管的能力。
同相放大器实验
同相放大器实验及其相关参数测试：同相放大器：输入阻抗等于放大器内部阻抗，而内部阻抗远大于输入电阻和反馈电阻，所以同相放大器的输入阻抗高。
放大倍数是反向放大倍数加1，只能大于等于1，输出与输入同相实验仪器：示波器，万用表，直流电源，信号发生器，面包板，导线，剥线钳等实验用品：电阻，741运放实验内容：如图所示选取电阻及运放经测量，所选阻值为20KΩ和100KΩ的电阻实际阻值分别为19.6KΩ和99.8KΩ，则该同相运算放大器的运算放大倍数可以如下计算：同相放大器Uo=((R2/R1)+1)*Ui放大倍数= R2/R1+1=99.8/19.6+1=6.09将输入端加信号发生器，并用示波器CH1通道及CH2通道分别测量输入端及输出端的信号，信号发生器所加信号为正弦波信号Vp—p 为2V，频率为250Hz。
输入端及输出端波形如下经信号放大器后信号经过放大，Vp-p=11.6V，仍为正弦波，频率也仍为250Hz。
相关数据测量：1、输入失调电压（Input Offset Voltage）V OS一个理想的集成运放，当输入电压为零时，输出电压也应为零（不加调零装置）。
但实际上集成运放的差分输入级很难做到完全对称，通常在输入电压为零时，存在一定的输出电压。
输入失调电压是指为了使输出电压为零而在输入端加的补偿电压。
实际上是指输入电压为零时，将输出电压除以电压放大倍数，折算到输入端的数值称为输入失调电压测量时，调节输入值使输出电压为0，这时的输入电压为输入失调电压但是实验时信号发生器最小幅值为12mV，此时示波器幅值为80mV，无法测量失调电压2、输入失调电压的温漂（Input Offset Voltage Drift），又叫温度系数TC VOS一般为数uV/.C不具备测试条件3、输入偏置电流（Input Bias Current）I BIAS运放两输入端流进或流出直流电流的平均值。
集成运放输出电压为零时，运放两个输入端静态偏置电流的平均值定义为输入偏置电流，即从使用角度来看，偏置电流小好，由于信号源内阻变化引起的输出电压变化也愈小，故输入偏置电流是重要的技术指标。
用同相比例运放与SPSS标定电路的放大倍数
用同相比例运放与SPSS标定电路的放大倍数同相比例运放（op-amp）是一种非常常见的放大电路，它可以将输入信号的幅度放大到更大的值。
SPSS（Statistical Package for the Social Sciences）是一种常用的统计分析软件，用于处理和分析数据。
在SPSS中，标定电路可以用来校准设备或仪器，以确保其测量结果的准确性和可靠性。
同相比例运放电路的基本原理是将输入信号与参考电压相比较，并通过放大器来放大差异。
同相比例运放有两个输入端，一个是非反馈输入端，一个是反馈输入端。
非反馈输入端接受输入信号，反馈输入端接受参考电压。
通过调整反馈电阻，可以调节放大倍数。
同相比例运放具有很高的放大倍数，通常在10^5至10^6之间。
放大倍数可以通过电路中反馈电阻和输入电阻的比例来调节。
放大倍数的计算公式为：放大倍数 = 输出电压 / 输入电压 = (-Rf / Rin)Rf是反馈电阻，Rin是输入电阻。
标定电路可以校准设备或仪器的测量结果。
标定电路通常包括一个已知的输入信号和一个已知的输出信号。
将已知的输入信号输入到设备或仪器中，测量其输出信号，并与已知的输出信号进行比较。
通过比较输入信号和输出信号的差异，可以确定设备或仪器的放大倍数。
SPSS中的标定电路可以通过以下步骤完成：SPSS提供了丰富的统计分析功能，可以用于处理和分析数据。
在标定电路方面，SPSS 可以用于计算设备或仪器的放大倍数，并进行数据分析和结果展示。
通过将标定电路数据输入SPSS，可以得到设备或仪器的放大倍数以及任何其他相关的统计信息。
同相比例运放和SPSS标定电路都是在放大电路中起到重要作用的组件。
同相比例运放可以将输入信号放大到更大的幅度，而SPSS标定电路可以用于校准设备或仪器的测量结果。
在SPSS中，可以使用标定电路数据来计算放大倍数，并进行数据分析和结果展示。
这些工具和技术在科学研究和实验中起到关键作用，帮助我们获得准确和可靠的测量结果。
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同相比例放大器的原理与检测方法
集成运算放大器按其技术指标可分为通用型、高速型、高阻型、低功耗型、大功率型、高精度型等；按其内部电路可分为双极型（由晶体管组成）和单极型（由场效应管组成）；按每一集成片中运算放大器的数目可分为单运放、双运放和四运放。
通常是根据实际要求来选用运算放大器。
如测量放大器的输入信号微弱，它的第一级应选用高输入电阻、高共模抑制比、高开环电压放大倍数、低失调电压及低温度漂移的运算放大器。
选好后，根据管脚图和符号图联结外部电路，包括电源、外接偏置电阻、消震电路及凋零电路等。
1、同相放大器的几种电路形式和特点
图1 同相放大电路、电压跟随器电路
上图a电路为同相放大器的典型电路形式。
输入信号进入放大器的同相端，输出信号与输入信号同相位，电路的电压放大倍数=1+R2/R3，放大量大小取决于R2与R3的比值。
R1的选取值为R2/R3的并联值（若忽略两输入端微弱偏置电流不一致对放大精度的影响和取同值电阻的方便性，实际电路中，也可以使R1=R3）。
该电路当R2短接或R3开路时，输出信号与输入信号的相位一致且大小相等，因而a电路可进一步“进化”为b、c电路。
b、c为电压跟随器电路，输出电压完全跟踪于输入电路的幅度与相位，故电压放大倍数为1，虽无电压放大倍数，但有一定的电流输出能力。
电路起到了阻抗变换作用，提升电路的带负载能力，将一个高阻抗信号源转换成为一个低阻抗信号源。
减弱信号输入回路高阻抗和输出回路低阻抗的相互影响，又起到对输入、输入回路的隔离和缓冲作用。
只要求输出正极性信号时，也可以采用单电源供电。
a、b、c等电路，也在故障检测电路中，被用于模拟信号的放大、基准电压信号的处理等。
2、同相放大器电路的检测方法
1）、如图1所示的反相放大器的特性（以图1中的a电路为例）：
现在引入运算放大器的第三个特性——“虚断”特性。
因为运算放大器的输入阻抗较大，其偏置电流可以视为零，好像输入端与内部电路断开一样，称为“虚断”特性。
所以在输入电阻R1不会产生电压降，即同相端输入电压值等于R1左端的信号电压值；由“电路所完成的最后控制结果，即两输入端的电压值相等”这个特性，或两输入端之间的“虚短”特性，当输入信号变化时，其输出电压值的变化趋势，总是使R2、R3的分压点电压值与输入电压值相等。
可以推知：当取R2=R3时，a同相放大器电路为输入电压的2倍压放大电路；当取R2<R3时，a同相放大器电路成为1倍压以上的放大电路。
显然，同相放大器电路，无法做成电压比例衰减器电路。
对b、c电路而言，电路控制的最后结果，是使反相端和输出端的电压值与同相输入端的电压值相等，即具有电压跟随器的电路特性。
注意，同相放大器不再有“虚地”特性，仅适用于“虚短”、“虚断”两路特性进行分析。
2）测量方法：
a、对同相放大器电路，因输出电压幅度与极性线性跟踪于输入电压值，可由R3、R2的比值大致推算出电压放大倍数，由输入电压、输出电压值的关系是否成立，判断电路是否正常；也可以采用人为使输入端电压发生变化，检测输出端电压是否有相应变化，来判断电路的好坏。
b、对电压跟随器电路，输出电压完全与输入电压值相等，比较易于检测和判断。
3）故障判断：
同相放大器已经不再“虚地”，但两个输入端子仍是“虚短”的。
虽然输入电压信号——两个输入端子对地电压值不一定是0V，但检测两个输入端子之间的电压差仍为“极其接近0V”的0V，如果对地分别测量两个端子的电压值，都应该与R1左端的输入信号值相等。
两个端子之间出现0.3V以上的电位差，或R1两端有了明显的电压降，均说明运放电路已经损坏。