集成运放组成的基本运算电路实验报告
集成运放组成的基本运算电路 实验报告
实验报告课程名称： 电路与模拟电子技术实验 指导老师： 张冶沁 成绩：__________________ 实验名称： 基本运算电路设计 实验类型： 电路实验 同组学生姓名：__________ 一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得一、实验目的和要求1.掌握集成运放组成的比例、加法和积分等基本运算电路的设计。
2.掌握基本运算电路的调试方法。
3.学习集成运算放大器的实际应用。
二、实验内容和原理1.实现反相加法运算电路2.实现反相减法运算电路3.用积分电路将方波转换为三角波4.同相比例运算电路的电压传输特性（选做）5.查看积分电路的输出轨迹（选做）三、主要仪器设备HY3003D-3型可调式直流稳压稳流电源 示波器、信号发生器、万用表 实验箱LM358运放模块四、操作方法和实验步骤1.两个信号的反相加法运算1) 按设计的运算电路进行连接。
2) 静态测试：将输入接地，测试直流输出电压。
保证零输入时电路为零输出。
3) 调出0.2V 三角波和0.5V 方波，送示波器验证。
4) V S1输入0.2V 三角波，V S2输入0.5V 方波，用示波器双踪观察输入和输出波形，确认电路功能正确。
记录示波器波形（坐标对齐，注明幅值）。
2. 减法器（差分放大电路）减法器电路，为了消除输入偏置电流以及输入共模成分的影响，要求R1=R2、RF=R3。
专业： 姓名：学号： 日期： 地点：学生序号61) 按设计的运算电路进行连接。
2) 静态测试：输入接地，保证零输入时为零输出。
3) V S1和V S2输入正弦波（频率和幅值），用示波器观察输入和输出波形，确认电路功能正确。
4) 用示波器测量输入和输出信号幅值，记到表格中。
3.用积分电路转换方波为三角波电路中电阻R2的接入是为了抑制由I IO、V IO所造成的积分漂移，从而稳定运放的输出零点。
集成运放组成的基本运算电路实验报告
.课程名称： 电路与电子技术实验 指导老师： 成绩： 实验名称： 集成运放组成的基本运算电路实验 实验类型： 同组学生姓名： 一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得一、实验目的和要求1. 研究集成运放组成的比例、加法和积分等基本运算电路的功能；2. 掌握集成运算放大电路的三种输入方式。
3. 了解集成运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题；4. 理解在放大电路中引入负反馈的方法和负反馈对放大电路各项性能指标的影响；5. 学会用集成运算放大器实现波形变换二、实验内容和原理1. 实现两个信号的反相加法运算2. 输入正弦波，示波器观察输入和输出波形，毫伏表测量有效值3. 实现单一信号同相比例运算(选做)4. 输入正弦波，示波器观察输入和输出波形，毫伏表测量有效值，测量闭环传输特性：Vo = f (Vs)5. 实现两个信号的减法(差分)运算6. 输入正弦波，示波器观察输入和输出波形，毫伏表测量有效值7. 实现积分运算(选做)8. 设置输出初态电压等于零；输入接固定直流电压，断开K 2，进入积分；用示波器观察输出变化(如何设定X 轴,Y 轴和触发方式)9. 波形转换—方波转换成三角波10. 设：Tp 为方波半个周期时间；τ=R 2C11. 在T p<<τ、T p ≈τ 、T p>>τ三种情况下加入方波信号，用示波器观察输出和输入波形，记录线性情况和幅度的变化。
三、主要仪器设备1. 集成运算电路实验板；通用运算放大器μA741、电阻电容等元器件；2. MS8200G 型数字多用表；XJ4318型双踪示波器；XJ1631数字函数信号发生器；DF2172B 型交流电压表；HY3003D-3型可调式直流稳压稳流电源 。
实验名称：姓名：学号：装订线四、实验内容、数据记录及处理分析1.读取几个元器件的标称，并用万用表测量其真实值2.实现两个信号的反相加法运算实验仿真电路图如下⎪⎪⎭⎫⎝⎛+-=22f11fSSOvRRvRRv实验名称： 姓名： 学号：装订 线实验数据记录测量输入和输出信号的幅值，并用示波器观察输入和输出信号波形，将实验结果记录在下述表格中：Time0s0.2ms 0.4ms 0.6ms 0.8ms 1.0ms 1.2ms 1.4ms 1.6ms 1.8ms 2.0msV(Vo)-2.0V0V2.0VSEL>>V(Vs2)-100mV0V100mVV(Vs1)-100mV0V100mV实验名称：姓名：学号：装订线根据公式，由两个Vs，计算Vo得到Vo=—（10*72.12mV+10*72.12mV）= 1.4424V 与实验所得数据1.7V相差不大，可以接受，会产生此误差，可能因为电阻等元件存在误差，也可能运算放大器本身在无信号输入时就已经有输出。
实验18 集成运算放大器的基本运算电路
一、实验目的 1、研究由集成运算放大器组成的比例、加法、减法和积分等基本运算电路 的功能。 2、了解运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题。
二、实验设备与器件 1 、 数 电 , 模 电 实 验 箱 THDM-1(±15V, ±5V 直 流 电 源 , 电 位 器 1K,10K) 2、函数信号发生器 3. GOS-6021双踪示波器 4、万用表(GDM-8245) 5、集成运算放大器uA741×1 6、电阻器、电容器若干。
2013年8月20日11时26 分
图18-4(a)
6
3、反相加法运算电路
1)按图18-3连接实验电路。 2)输入信号采用直流信号，图18-7所示电路为简易直流信号源。实验时要注意 选择合适的直流信号幅度以确保集成运放工作在线性区。用万用表直流电压档测 量输入电压Ui1、Ui2及对应的输出电压Uo，记入表18-4。
• 1、反相比例运算电路 (直流放大) 1)按图18-2连接实验 电路，接通±15V电源 (用实验箱上的)， • 2)调节W1使输入 Ui=0.5V、-0.5V、2V ， 测量相应的Uo，记入 表18-2。
2013年8月20日11时26 分
Ui/V Uo/V（实测值） Uo/V（计算值）
0.5
-0.5
2013年8月20日11时26 分 华南理工大学广州汽车学院 电工电子实验中心 制作
注意:本实验做完不拆线,把黄 色线改接一下、并把R3改为 100K就可以做减法运算实验
14
R2
减法运算电路接线图
先用万用表把R1、R2、 R3和RF测选出来，插到 实验箱上
RF
R3 R1 Ui2
返回
Uo Ui1
基本运算电路
基本运算电路——实验报告一、实验目的1.掌握集成运算放大器的正确使用方法。
2.掌握用集成运算放大器构成比例、加法、减法和积分等基本运算电路的功能。
3.正确理解运算电路中各元件参数之间的关系和概念。
二、实验仪器WLSY-I型数电模电实验箱、数字交流毫伏表、基本运算电路板三、实验原理1.理想运算放大器特性基本知识集成运算放大器是一种具有高电压放大倍数的直接耦合多级放大电路。
当外部接入不同的元器件组成负反馈电路时，可以实现比例、加法、减法、积分、微分等模拟运算电路。
理想运放，是将运放的各项技术指标理想化。
满足下列条件的运算放大器成为理想运放。
开环电压增益A Vd=∞输入阻抗r i=∞输出阻抗r0=0带宽f WW=∞失调与漂移均为零等。
理想运放在线性应用时的两个重要特性：（1）输出电压U0与输入电压之间满足关系式U0=A Vd（U+-U-）由于A Vd=∞，而U0为有限值，因此，U+-U-≈0。
即U+= U-，称为“虚短”。
（2）由于r i=∞，故流进运放两个输入端的电流可视为零，即I IB=0，称为“虚断”。
这说明运放对其前级吸取电流较小。
上述两个特性是分析理想运放应用电路的基本原则，可简化运放电路的计算。
本实验采用LM358或LM324集成运算放大器和外接电阻、电容等构成基本运算电路。
运算放大器具有高增益、高输入阻抗的直接耦合放大器。
它外加反馈网络后，可实现不同的电路功能。
如果反馈网络为线性电路，运算放大器可实现加、减、微分、积分运算；如果反馈网络为非线性电路，则可实现对数、乘法、除法等运算；除此之外还可组成各种波形发生器，如正弦波、三角波、脉冲波发生器等。
2.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u0=-R f/R1*u iA vf=-R f/R1图1 反相比例运算电路为了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//R f。
实验四 集成运放组成的基本运算电路
实验四 集成运放组成的基本运算电路一． 实验目的1．掌握集成运算放大器的正确使用方法。
2．了解集成运算放大器在信号放大和模拟运算方面的应用。
二． 实验设备实验箱 1个实验电路板 1个数字万用表 1个三． 简述运算放大器是具有两个输入端和一个输出端的高增益、高输入阻抗的多级直接耦合电压放大器。
只要在集成运放的外部配以适当的电阻和电容等器件就可构成比例、加减、积分、微分等模拟运算电路。
在这些应用电路中，引入了深度负反馈，集成运放工作在线性放大区，属于运算放大器的线性应用范畴，因此分析时可将集成运放视为理想运放，运用虚断和虚短的原则。
虚断：即认为流入运放两个净输入端的电流近似为零。
虚短：即认为运放两个净输入端的电位近似相等(u +≈ u -)。
从而可方便地得出输入与输出之间的运算表达式。
使用集成运算放大器时，首先应根据运放的型号查阅参数表，了解其性能、指标等，然后根据管脚图连接外部接线（包括电源、调零电路、消振电路、外接反馈电阻等等）。
四． 设计实验要求1. 设计由双列直插通用集成运放μA741构成的基本运算电路，要求实现：反相比例运算，反相加法运算，同相比例运算，电压跟随器，差动运算（减法运算）等5种运算。
每一运算电路需要设计两种典型的输入信号。
2. 自己设计选择电路参数和放大倍数，画出电路图并标出各电阻的阻值（μA741的最大输出电流小于10mA ，因此阻值选取不能小于1KΩ）。
3. 自拟实验步骤。
4. 电源电压一律取12V ±。
本实验用直流信号源，自己选择输入信号源的取值，已知信号源（5i u V ≤）。
5. 设计举例：反相比例运算电路的设计反相比例放大器的运算功能为：1R R u u A F i o uf -==； 设,10-=uf A 负反馈电阻Ω=K R F 100；可以计算出110R K =Ω，平衡电阻100//109.1R K '=≈Ω。
max =9o u V，max max 90.910o i uf u u V A ∴≤==，即输入信号的设计值小于0.9V ±。
实验13 集成运放组成的基本运算电路
实验13 集成运放组成的基本运算电路一、实验目的：1．掌握集成运放组成的比例、加法和积分等基本运算电路的功能。
2．了解集成运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题。
3．掌握在放大电路中引入负反馈的方法。
二、实验内容1．实现两个信号的反相加法运算。
2．实现同相比例运算。
3．用减法器实现两信号的减法运算。
4．实现积分运算。
5．用积分电路将方波转换为三角波。
三、实验准备1．复习教材中有关集成运放的线性应用部分。
2．拟定实验任务所要求的各个运算电路，列出各电路的运算表达式。
3．拟定每项实验任务的测试步骤，选定输入测试信号υS 的类型（直流或交流）、幅度和频率范围。
4．拟定实验中所需仪器和元件。
5．在图9.30所示积分运算电路中，当选择υI ＝0.2V 时，若用示波器观察υO （t ）的变化轨迹，并假定扫速开关置于“1s/div ”，Y 轴灵敏度开关置于“2V/div ”，光点一开始位于屏幕左上角，当开关S 2由闭合转为打开后，电容即被充电。
试分析并画出υO 随时间变化的轨迹。
四、实验原理与说明由集成运放、电阻和电容等器件可构成比例、加减、积分、微分等模拟运算电路。
在这些应用中，须确保集成运放工作在线性放大区，分析时可将其视为理想器件，从而得出输入输出间的运算表达式。
下面介绍几种常用的运算电路：1．反相加法运算电路如图9.27所示，其输入与输出之间的函数关系为：)(2211I f I fO v R R v R R v +-=图9.27 反相加法运算电路 通过该电路可实现信号υI1和υI2的反相加法运算。
为了消除运放输入偏置电流及其漂移造成的运算误差，须在运放同相端接入平衡电阻R 3，其阻值应与运放反相端的外接等效电阻相等，即要求R 3= R l ∥R 2∥R f 。
实验时应注意：（1）为了提高运算精度，首先应对输出直流电位进行调零，即保证在零输入时运放输出为零。
（2）输入信号采用交流或直流均可，但在选取信号的频率和幅度时，应考虑运放的频率响应和输出幅度的限制。
实验九 运算放大器的基本运算电路
实验九运算放大器的基本运算电路（一）一、实验目的1、了解运算放大器的基本使用方法2、应用集成运放构成基本的运算电路，测定它们的运算关系3、学会使用线性组件u A741二、实验电路运算放大器有三种连接方式：反相、同相、和差动输入，本实验主要做比例运算。
三、实验内容及步骤首先将元件在模拟实验机上连接好电路，经检查无误后，方可接通电源（建议为±12V）。
1、调零：在实验仪上连成图9-1所示电路，接通电源后，调节零电位器R W，使输出V O=0，运放调零后，在后面的实验中均不用调零了。
图9-12、反相比例运算：电路如图9-2所示：根据电路参数计算A=V0 /V i=?按给定的V i值计算和测量对应的V0值，把结果记入表9-1中图9-2V i0.3V 0.5V 0.7V 1.0V 1.1V 1.2V 理论值V0实测值V0放大倍数 A3、同相比例运算：电路图如下：图9-3根据电路参数，按给定的V i值和测量出对应不同V i值的V O值，把计算结果和实测数据记入表9-2中表9-2V i0.3V 0.5V 0.7V 1.0V 1.1V 1.2V 理论值V0实测值V0放大倍数 A四、实验设备：1、实验板2、示波器3、信号发生器4、毫伏表5、数字万用表五、实验报告1、整理实验报告，填写表格。
2、分析各运算关系实验十 运算放大器的基本运算电路（二）一、实验目的掌握加法运算，减法运算的基本工作原理及测试方法二、实验内容1、加法运算电路图如下：图10-1V i1V i2首先将元件在模拟实验机上连接好电路，经检查无误后，方可接通电源（建议为±12V ）。
检测几组不同的V i1和V i2的值，对应的输出电源V O 值，验证： 1212V ()f f O i i R R V V R R =−+，312////f R R R R =将计算结果及测试的值填入表10-1中 表10-1输入信号V i1 0V 0.3V 0.5V 0.7V 0.6V 0.5V 输入信号V i2 0.3V 0.2V 0.3V 0.4V 0.4V 0.5V 理论值V 0实测值V 0 2减法运算：电路图如图10-2所示：图10-2V i1V按上图在实验机连接好电路，经检查无误后方可接通电源，然后在输入端给入几组不同的V i2和V i2的值，测量出对应的输出V O 的值，验证：2112V f f O i i R R V V R R =− 21R R = 4R f R =表10-2输入信号V i1 1.0V 0.7V 0.6V 0.5V 0.3V 0.2V 输入信号V i2 1.2V 1.0V 0.8V 0.6V 0.5V 0.4V 理论值V0实测值V0三、实验设备：1、实验板2、示波器3、信号发生器4、毫伏表5、数字万用表四、实验报告1、整理实验报告，填写表格。
集成运放的线性运算电路实验报告
实验一 集成运放的线性运算电路实验报告一、实验目的1．掌握运放运算电路的测量分析方法。
2．巩固集成运放几种典型运算电路的用法，掌握电路元、器件选择技巧。
二、实验仪器与设备1．模拟电路实验箱：包括本实验所需元器件； 2．双踪示波器1台； 3．万用电表1台。
三、实验原理1．反相求和运算电路图1-1为典型的反相求和运算电路，输出U o 与输入U I 有如下关系U O =−(R F R 1U I1+R F R 2U I2+R FR 3U I3)若设R 1=R 2=R 3=R F ，上式可简化为U O =−(U I1+U I2+U I3)图1-1 反相求和运算电路2．差分比例运算电路图1-2为差分比例运算电路，输出U o 与输入U I 有如下关系U O =−R FR(U I1−U I ′) 电路的输入电阻为R i ≈2R图1-2 差分比例运算电路四、实验内容与步骤1．反相求和运算电路实验（1）按照图1-1连接电路；（2）调节实验箱上的可调电阻器，在0～1.5V范围内分别为U I1、U I2、U I3选择一组给定值；（3）测量输入电压U I1、U I2、U I3和输出电压U o，将测量结果填入下表中；2．差动比例运算电路实验（1）按图1-2连接电路电路，接通电源；（2）按下表在输入端加上直流电压，测量对应的输出电压，填入表中，并与计算值比四、预习要求1．复习第1单元有关内容；2．下载或绘制实验记录表；3．预习双踪示波器的使用方法五、实验报告要求1．填写实验表格；2．进行实验小结；3．上传实验报告。
运算集成放大电路实验报告
运算集成放大电路实验报告运算集成放大电路实验报告引言：运算集成放大电路（Operational Amplifier, 简称Op-Amp）是一种广泛应用于电子电路中的集成电路元件。
它具有高增益、高输入阻抗、低输出阻抗等特点，被广泛应用于信号放大、滤波、比较、积分等电路中。
本实验旨在通过搭建运算放大器电路，验证其基本特性，并探究其在不同应用中的工作原理和性能。
实验一：运算放大器的基本特性验证1. 实验目的本实验旨在验证运算放大器的基本特性，包括增益、输入阻抗和输出阻抗。
2. 实验步骤（1）搭建一个基本的运算放大器电路，包括一个运算放大器芯片、两个电阻和一个电源。
（2）通过输入一个信号，观察输出信号的变化，并记录输入输出电压。
（3）更改输入信号的幅度和频率，观察输出信号的变化。
3. 实验结果与分析在实验中，我们发现输出信号与输入信号之间存在一个固定的放大倍数，即运算放大器的增益。
通过调节输入信号的幅度，我们可以观察到输出信号的变化，并根据实际测量结果计算出增益值。
此外，我们还发现运算放大器具有很高的输入阻抗和低的输出阻抗，使其能够有效地接收和驱动外部电路。
实验二：运算放大器的应用1. 实验目的本实验旨在通过实际应用电路，进一步探究运算放大器的工作原理和性能。
2. 实验步骤（1）搭建一个非反相放大电路，观察输入输出信号之间的关系。
（2）搭建一个反相放大电路，观察输入输出信号之间的关系。
（3）搭建一个积分电路，观察输入方波信号在电容上的积分效果。
3. 实验结果与分析在实验中，我们观察到非反相放大电路能够将输入信号放大，并保持与输入信号相同的相位。
而反相放大电路则将输入信号进行反相放大，输出信号与输入信号之间存在180度的相位差。
积分电路则将输入方波信号在电容上进行积分，输出信号为三角波信号。
结论：通过本次实验，我们验证了运算放大器的基本特性，并进一步了解了其在不同应用电路中的工作原理和性能。
运算放大器作为一种重要的电子元件，广泛应用于各种电子电路中，为信号处理提供了便利和灵活性。
实验3.8 集成运算放大器基本运算电路
113实验3.8 集成运算放大器基本运算电路一、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、实验设备及材料函数信号发生器、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、实验原理集成运算放大器在线性应用方面，可组成比例、加法、减法、积分、微分、对数、指数等模拟运算电路。
1、反相比例运算电路反相比例运算电路如图3.8.1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 1f o U R RU -= （3-8-1）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 ´=R 1||R f 。
实验中采用10 k Ω和100 k Ω两个电阻并联。
2、同相比例运算电路图3.8.2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 1f o )1(U R RU += （3-8-2）当R 1→∞时，U o =U i ，即为电压跟随器。
3、反相加法电路反相加法电路电路如图3.8.3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 - （3-8-3）R ´ = R 1 || R 2 || R f4、同相加法电路同相加法电路电路如图3.8.4所示，输出电压与输入电压之间的关系为：)+++(+=B211A 2123f 3o U R R R U R R R R R R U（3-8-4）图3.8.3 反相加法运算电路图3.8.2 同相比例运算电路图3.8.1 反相比例运算电路1145、减法运算电路（差动放大器）减法运算电路如图3.8.5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R 1 = R 2，R ´ = R f 时，图3.8.5电路为差动放大器，输出电压为：)(=A B 1f o U U R RU - （3-8-5）6、积分运算电路反相积分电路如图3.8.6所示，其中R f是为限制低频增益、减小失调电压的影响而增加的。
集成运放组成的基本运算电路实验报告
集成运放组成的基本运算电路实验报告【集成运放组成的基本运算电路实验报告】摘要：本实验采用集成运放组成的基本运算电路，通过实际搭建电路和数据测量，验证运算放大器的基本特性和运算电路的功能。
实验结果表明，基本运算电路能够实现加法、减法、放大、求反等基本运算功能，并具有稳定性和线性性。
1. 引言运算放大器是一种具有高增益、高输入阻抗和低输出阻抗的放大器，常用于运算电路和信号处理。
本实验采用TL081型集成运放，通过搭建基本运算电路，验证其基本特性和功能。
2. 实验仪器与材料2.1 实验仪器- 示波器- 信号发生器- 直流电源- 电阻箱- 万用表2.2 实验材料- TL081集成运放- 电阻、电容3. 实验过程3.1 实验电路搭建根据实验要求，搭建如下基本运算电路：- 加法电路- 减法电路- 放大电路- 反相电路3.2 电压测量使用万用表测量电路中各节点的电压值，记录在实验数据表格中。
3.3 实验数据处理根据测得的电压值，计算放大倍数、增益、输入输出电压关系等，绘制相应的实验曲线和图表。
4. 实验结果与分析根据实验数据处理的结果，得到以下实验结果和分析：4.1 加法电路通过测量加法电路中各节点的电压，计算得到输入电压与输出电压的关系，实验结果显示加法电路能够实现两个输入电压的相加功能，并对输入电压进行放大。
4.2 减法电路减法电路采用了反相输入，通过测量各节点电压，计算得到输入电压与输出电压的关系，实验结果表明减法电路能够实现两个输入电压的相减功能，并对输入电压进行放大。
4.3 放大电路通过测量放大电路中各节点的电压，计算得到输入电压与输出电压的关系，实验结果显示放大电路能够对输入电压进行放大，并具有一定的放大倍数。
4.4 反相电路反相电路采用了反相输入，通过测量各节点电压，计算得到输入电压与输出电压的关系，实验结果表明反相电路能够实现输入电压的反向输出，并对输入电压进行放大。
5. 结论与总结通过实际搭建基本运算电路并进行数据测量，本实验验证了集成运放的基本特性和运算电路的功能。
验证性实验 利用集成运算放大器组成的模拟运算电路 实验报告
Ui 波形 3．反相加法运算电路 用万用表测量输入电压
Uo 波形
真正实验的时候也有很多问题，比如说线接错了，示波器用的不到位，
（且要求均大于零小雨 0.5V）及输出电压 ，计入下表
示波器输出波形不理想等等，简单的理论放到实际操作中就会出现这样那 样的问题。
Ui1（V） Ui2（V） Uo（V）
0.1 0.1 -1.90
夏方舟 1007300069 2012.5.13
0.35 -1.35
∞
–
∞ N
100kΩ –12V
图 3-1
图 3-2 反相比例运算电路
反相加法运算电路
五、实验过程原始记录（数据、图表、计算等）
1．反相比例运算电路
六、实验结果及分析
我们在做实验的时候发现一个小现象，就是发现直流电源不通时会得
（峰峰值） ，f=100HZ Ui（V） Uo（V） Ui 波形 0.51 4．92 如图 Uo 波形 如图 实测值 -9.61 Av 计算值 -10
到完全不同的输出波形， 只有接通是得到正确波形。 后来我仔细想了一下， 应该是电路已经变了，这个时候就要换思路想了。 另外我们也稍微做了一下实验 2，和已经做出结果的实验 1 对比之后 发现 Uo 方向正好相反， 正是同相和反相的差别， 这也是非常符合理论现象 的。 通过这个实验，验证了已经学过的简单模电知识，而且锻炼了动手能 力。
型号与规格
数量 1 1 1 1 1 1
备注
二、实验原理
1．集成运算放大器是一种电压放大倍数极高的直接耦合多级放大电路。当外部接入不同的线性 或非线性元器件组成输入和负反馈电路时，可以灵活地实现各种特定的函数关系。在线性应用方面， 可组成比例、加法、减法、积分、微分、对数等模拟运算电路。 2．基本运算电路 几种典型的运算电路如下：
集成运放的基本运算电路
实验2.3 集成运放的基本运算电路一、实验目的1、进一步熟悉THM-4模拟电路实验箱面板布局。
2、深入理解集成运放工作于线性区的条件与特点。
3、掌握用集成运算放大器组成电压跟随器、比例、求和电路的特点及性能。
4、学会上述电路的测试和分析方法。
二、实验原理由于集成电路运放通常都具有极高的差模电压增益，欲使其稳定工作于线性状态下，必须加入深度负反馈，否则它必将工作于非线性状态。
图2.3.1(a)所示是在集成运放中引入了电压负反馈的电路，（b ）则是其理想化后的闭环电压传输特性。
由此可见，假设A f =2，输入电压U i 不超出-5V —+5V 的范围,则运放将稳定工作于线性区A0B 内,当U i 超出线性范围时，集成运放将进入饱和状态，输出保持为最大值不变（其大小决定于电源电压）。
对于这一点，有时容易忽视甚至误解，以为在集成运放中加入负反馈后，其输出就会随输入而无限增加，这是必须加以注意的。
图2.3.1(b) 闭环电压传输特性(a) 引入电压负反馈集成运放电路U iU o对于理想化了的运放，当它工作于线性状态下时具有两个十分突出的特点。
其一是“虚断”，即I +=I -=0；其二是“虚短”，即U +=U -（在反相输入同相接地电路中因U +=0，故“虚短”又可引伸为“虚地”）。
不管电路结构形式如何复杂，均可根据这两个特点推导出输出与输入之间的函数关系。
例如在图2.3.1（a ）中，由于I +=I -（I -=0），U -=0（虚地），故有这就是反相放大器的闭环电压传输特性。
其中称为闭环电压放大倍数。
实际运行与理想运放之间总存在一定的差异，故在实际使用中常采用一些措施以减小它的误差，提高其运算精度。
经常采用的一个措施是加入平衡电阻R ，以保证实际运放的反相与同相输入端对地的等效电阻相等，从而使其处于对称与平衡工作状态，减小由输入偏置电流引入的误差。
其次是防自激，运放在使用中有时会产生自激，此时即使U i =0，也会产生一定的交流输出、使运放无法正常工作。
基本运算电路实验报告
基本运算电路实验报告一、实验目的：1.电子仪器仪表的熟练使用；学会合理选用示波器的直流、交流耦合方式观察不同波形的方法。
2.集成运算放大器的基本应用电路原理；3.集成运算放大器基本参数含义与应用要点。
4.简单电子电路的设计、安装、调试与参数测量。
二、实验原理：1.反相比例运算（图1）V0=-R f V1/R1其中输入电阻R≈R1根据增益，确定R f和R1的比值，得出一般取R f几十千欧到几百千欧2.反相比例加减法运算图23.反相比例积分电路（图3）R1–+AR FR2R3 =100KΩ100KΩ10KΩR P 1KΩ10KΩv i1v i2vo Vi10k9kVo10k100k0.01uR1Rf三、实验仪器集成运算放大器LM324 1片电位器1KΩ1只电阻100kΩ2只；10kΩ3只；5.1kΩ1只；9kΩ1只电容0.01μF 1只四、实验内容1.反相比例运算（1）设计并安装反相比例运算电路，要求输入阻抗R i=10 kΩ, 闭环电压增益|A vf|=10 （2）在该放大器输入端加入f=1kHZ的正弦电压，峰峰值自定，测量放大器的输出电压值；改变v I峰峰值大小，再测v O，研究v I和v O的反相比例关系，填入自拟表格中。
2.比例积分运算在反相比例电路的基础上，在R f的两端并联一个容量为0.01μF的电容，构成积分运算电路。
输入端加入f=500HZ、幅值为1V的正方波，用双踪示波器同时观察、记录v I和v O的波形，标出幅值和周期。
3.反相比例加减法运算图3所示电路可分别实现加法和减法运算。
当开关置于A点时为加法运算；开关置于B 点时为减法运算。
将开关置于A点，接入f=1kHZ的正弦波，调节电位器R P，测量v i1和v i2的大小，然后再测v O的大小。
改变R P，改变v i2的值，分别记录相应的v i1、v i2和v O的数值，填入自拟表格中（此时R’=R f//R1//R2）。
研究加法运算关系。
集成运算放大电路实验报告
集成运算放大电路实验报告浙大电工电子学实验报告实验十二集成运算放大器及应用(一)模拟信号运算电路课程名称：指导老师：实验名称：集成运算放大器及应用(一)实验报告一、实验目的1.了解集成运算放大器的基本使用方法和三种输入方式。
2.掌握集成运算放大器构成的比例、加法、减法、积分等运算电路。
二、主要仪器设备1.MDZ-2型模拟电子技术实验箱2.实验板及元器件3.直流稳压电源4.万用表三、实验内容在实验中，各实验电路的输入电压均为直流电压，并要求大小和极性可调。
因此在实验箱中安放了电位器，并与由集成运算放大器构成的电压跟随其联结，如图12-7所示。
当在电位器两端分别加+5V和-5V电源电压时，调节电位器就可在集成运算放大器构成的跟随器的输出端得到稳定而可调的正、负直流电压，此电压即作为各实验电路的输入电压。
图12-7 1.同相输入比例运算图12-1按图12-1接线，输入端加直流电压信号Ui，适当改变Ui，分别测量相应的Uo值，记入表12-1中，并2.加法运算图12-2按图12-2电路接线，适当调节输入直流信号Ui1和Ui2的大小和极性，册书Uo，计入表12-2。
表12-23.减法运算图12-4按图12-4电路完成减法运算，并将结果记入表12-4。
表12-44.积分运算图12-5按图12-5电路连接(注意：电路中的电容C是有极性的电解电容，当Ui为负值时，Uo为正值，电容C的正极应接至输出端；如Ui为正值时，则接法相反)。
将Ui预先调到-0.5V，开关S合上(可用导线短接)时，电容短接，保证电容器五初始电压，Uo=0。
当开关S断开时开始计时，每隔10秒钟读一次Uo，记入表12-5，直到Uo不继续明显增大为止。
表12-5(Ui=-0.5V)四、实验总结1.画出各实验电路图并整理相应的实验数据及结果。
实验电路图已在上文中画出，下面处理实验数据。
(1).同相输入比例运算作Ui-Uo图如下：(2).加法运算作Ui1-Ui2-Uo图如下：(3).减法运算作Ui1-Ui2-Uo图如下：(4).积分运算作T-Uo图如下：2.总结集成运放构成的各种运算电路的功能。
集成运放组成的基本运算电路-实验报告
实验报告课程名称： 电路与模拟电子技术实验 指导老师： 张冶沁 成绩：__________________ 实验名称： 基本运算电路设计 实验类型： 电路实验 同组学生姓名：__________ 一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得一、实验目的和要求1.掌握集成运放组成的比例、加法和积分等基本运算电路的设计。
2.掌握基本运算电路的调试方法。
3.学习集成运算放大器的实际应用。
二、实验内容和原理1.实现反相加法运算电路2.实现反相减法运算电路3.用积分电路将方波转换为三角波4.同相比例运算电路的电压传输特性（选做）5.查看积分电路的输出轨迹（选做）三、主要仪器设备HY3003D-3型可调式直流稳压稳流电源 示波器、信号发生器、万用表 实验箱LM358运放模块四、操作方法和实验步骤1.两个信号的反相加法运算1) 按设计的运算电路进行连接。
2) 静态测试：将输入接地，测试直流输出电压。
保证零输入时电路为零输出。
3) 调出0.2V 三角波和0.5V 方波，送示波器验证。
4) V S1输入0.2V 三角波，V S2输入0.5V 方波，用示波器双踪观察输入和输出波形，确认电路功能正确。
记录示波器波形（坐标对齐，注明幅值）。
2. 减法器（差分放大电路）减法器电路，为了消除输入偏置电流以及输入共模成分的影响，要求R1=R2、RF=R3。
专业： 姓名：学号： 日期： 地点：学生序号61) 按设计的运算电路进行连接。
2) 静态测试：输入接地，保证零输入时为零输出。
3) V S1和V S2输入正弦波（频率和幅值），用示波器观察输入和输出波形，确认电路功能正确。
4) 用示波器测量输入和输出信号幅值，记到表格中。
3.用积分电路转换方波为三角波电路中电阻R2的接入是为了抑制由I IO、V IO所造成的积分漂移，从而稳定运放的输出零点。
集成运放基本运算电路实验报告
实验七 集成运放基本运算电路一、实验目的1、研究由集成运算放大器组成的比例、加法、减法和积分等基本运算电路的功能。
2、了解运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题。
二、实验原理集成运算放大器是一种具有高电压放大倍数的直接耦合多级放大电路。
当外部接入不同的线性或非线性元器件组成输入和负反馈电路时，可以灵活地实现各种特定的函数关系。
在线性应用方面，可组成比例、加法、减法、积分、微分、对数等模拟运算电路。
理想运算放大器特性 在大多数情况下，将运放视为理想运放，就是将运放的各项技术指标理想化，满足下列条件的运算放大器称为理想运放。
开环电压增益 A ud =∞ 输入阻抗 r i =∞ 输出阻抗 r o =0 带宽 f BW =∞ 失调与漂移均为零等。
理想运放在线性应用时的两个重要特性： （1）输出电压U O 与输入电压之间满足关系式U O ＝A ud （U +－U －）由于A ud =∞，而U O 为有限值，因此，U +－U －≈0。
即U +≈U －，称为“虚短”。
（2）由于r i =∞，故流进运放两个输入端的电流可视为零，即I IB ＝0，称为“虚断”。
这说明运放对其前级吸取电流极小。
上述两个特性是分析理想运放应用电路的基本原则，可简化运放电路的计算。
基本运算电路1.12n fRR R R in i i i ++++ΛΛ321= i f于是有V=RRf- (V i1 +V i2 +V i3 +……+V in)如果各电阻的阻值不同，则可作为比例加法器，则有⎥⎦⎤⎢⎣⎡+++-=innfifif VRRVRRVRRVΛΛ22112、减法器是指输出信号为两个输入信号之差的放大器。
用数学关系表示时，可写为：y = x1- x2下图为减法器的基本结构图。
由于 VA= VBffAAi iRVVRVVi=-=-=0112ffiB RRRVV+=12（已知R3= Rf）所以()2110iif VVRRV-=3⎰=xdty这里反馈网络的一个部分用电容来代替电=II4算的结果。
集成运放的基本运算电路实验报告
集成运放的基本运算电路实验报告实验报告：集成运放的基本运算电路实验目的：1. 了解集成运放的基本原理和性质；2. 学习基本运算电路的设计和实现方法；3. 实验验证运算放大器的基本运算电路，包括反相放大器、非反相放大器、求和放大器和差分放大器。
实验器材：1. 集成运放（可以使用LM741等常见型号）；2. 电阻（包括不同阻值的固定电阻和可变电阻）；3. 电源（正负双电源，供应电压根据集成运放的需求确定）；4. 示波器；5. 信号源。
实验步骤：1. 反相放大器的设计和实现：a. 准备电阻并连接电路，将集成运放的输入接口连接到信号源，输出接口连接示波器；b. 调整可变电阻的阻值，观察输出信号的变化，记录并分析结果。
2. 非反相放大器的设计和实现：a. 准备电阻并连接电路，将集成运放的输入接口连接到信号源，输出接口连接示波器；b. 调整可变电阻的阻值，观察输出信号的变化，记录并分析结果。
3. 求和放大器的设计和实现：a. 准备电阻并连接电路，将集成运放的输入接口连接到不同信号源，输出接口连接示波器；b. 调整可变电阻的阻值，观察输出信号的变化，记录并分析结果。
4. 差分放大器的设计和实现：a. 准备电阻并连接电路，将集成运放的输入接口分别连接到两个信号源，输出接口连接示波器；b. 调整可变电阻的阻值，观察输出信号的变化，记录并分析结果。
实验结果：1. 反相放大器实验结果：记录输入和输出信号的幅度和相位差，并绘制输入-输出特性曲线。
2. 非反相放大器实验结果：记录输入和输出信号的幅度和相位差，并绘制输入-输出特性曲线。
3. 求和放大器实验结果：记录输入和输出信号的幅度和相位差，并绘制输入-输出特性曲线。
4. 差分放大器实验结果：记录输入和输出信号的幅度和相位差，并绘制输入-输出特性曲线。
实验分析：1. 通过对实验结果的观察和分析，可以验证集成运放的基本运算电路的原理和性质。
2. 在实验中可以调整电阻的数值来改变放大倍数或增益，验证运算放大器的增益特性。
基本运算电路实验报告
基本运算电路实验报告实验报告课程名称：电路与模拟电子技术实验 指导老师： 成绩： 实验名称： 基本运算电路设计 实验类型： 同组学生姓名： 实验目的：1、掌握集成运算放大器组成的比例、加法和积分等基本运算电路的设计。
2、了解集成运算放大器在实际应用中应考虑的一些问题。
实验要求：1、实现两个信号的反向加法运算2、用减法器实现两信号的减法运算3、用积分电路将方波转化为三角波4、实现同相比例运算（选做）5、实现积分运算（选做） 双运算放大器LM358三、 实验须知：1．在理想条件下，集成运放参数有哪些特征？答：开环电压增益很高，开环电压很高，共模抑制比很高，输入电阻很大，输入电流接近于零，输出电阻接近于零。
2．通用型集成运放的输入级电路，为啥均以差分放大电路为基础？ 答：（1）能对差模输入信号放大 （2）对共模输入信号抑制（3）在电路对称的条件下，差分放大具有很强的抑制零点漂移及抑制噪声与干扰的能力。
3．何谓集成运放的电压传输特性线？根据电压传输特性曲线，可以得到哪些信息？ 答：运算放大器的电压传输特性是指输出电压和输入电压之比。
4．何谓集成运放的输出失调电压？怎么解决输出失调？ 答：失调电压是直流（缓变）电压，会叠加到交流电压上，使得交流电的零线偏移（正负电压不对称），但是由于交流电可以通过“隔直流”电容（又叫耦合电容）输出，因此任何漂移的直流缓变分量都不能通过，所以可以使输出的交流信号不受失调电压的任何影响。
5．在本实验中，根据输入电路的不同，主要有哪三种输入方式？在实际运用中这三种输入方式都接成何种反馈形式，以实现各种模拟运算？答：反相加法运算电路，反相减法运算电路，积分运算电路。
都为负反馈形式。
专业： 姓名：日期：地点：紫金港 东三--四、实验步骤：1.实现两个信号的反相加法运算实验电路：R′= Rl//R2//RF 电阻R'的作用：作为平衡电阻，以消除平均偏置电流及其漂移造成的运算误差输入信号v s1v s1输出电压v o0.1V，1kHz 0 1.01V0.1V 0.1V 2.03V2.减法器（差分放大电路）实验电路：R1=R2、R F=R3输入信号v s1v s1输出电压v o0.1V，1kHz 0 1.02V0 0.1V 1.03V0.1V 0.1V 0.12mV共模抑制比8503.用积分电路转换方波为三角波实验电路：电路中电阻R2的接入是为了抑制由I IO、V IO所造成的积分漂移，从而稳定运放的输出零点。
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实验报告课程名称：电路与电子技术实验指导老师：
成绩：
实验名称：集成运放组成的基本运算电路实验实验类型：同组学生：一、实验目的和要求（必填）二、实验容和原理（必填）
三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤
五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）
七、讨论、心得
一、实验目的和要求
1.研究集成运放组成的比例、加法和积分等基本运算电路的功能；
2.掌握集成运算放大电路的三种输入方式。
3.了解集成运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题；
4.理解在放大电路中引入负反馈的方法和负反馈对放大电路各项性能指标的影响；
5.学会用集成运算放大器实现波形变换
二、实验容和原理
1.实现两个信号的反相加法运算
2.输入正弦波，示波器观察输入和输出波形，毫伏表测量有效值
3.实现单一信号同相比例运算(选做)
4.输入正弦波，示波器观察输入和输出波形，毫伏表测量有效值，测量闭环传输特性：Vo = f (Vs)
5.实现两个信号的减法(差分)运算
6.输入正弦波，示波器观察输入和输出波形，毫伏表测量有效值
7.实现积分运算(选做)
8.设置输出初态电压等于零；输入接固定直流电压，断开K2，进入积分；用示波器观察输出变化(如何设轴,Y轴和触发方式)
9.波形转换—方波转换成三角波
10.设：Tp为方波半个周期时间；τ=R2C
11.在T p<<τ、T p ≈τ、T p>>τ三种情况下加入方波信号，用示波器观察输出和输入波形，记录线性
三、主要仪器设备
1.集成运算电路实验板；通用运算放大器μA741、电阻电容等元器件；
2.MS8200G型数字多用表；XJ4318型双踪示波器；XJ1631数字函数信号发生器；DF2172B型交流电压表；
型可调式直流稳压稳流电源。
实验名称：姓名：学号：
装
订
线
四、实验容、数据记录及处理分析
1.读取几个元器件的标称，并用万用表测量其真实值
2.实现两个信号的反相加法运算
实验仿真电路图如下
⎪⎪
⎭
⎫
⎝
⎛
+
-
=
2
2
f
1
1
f
S
S
O
v
R
R
v
R
R
v
实验名称： 姓名： 学号：
装
订 线
实验数据记录
测量输入和输出信号的幅值，并用示波器观察输入和输出信号波形，将实验结果记录在下述表格中：
Time
0s
0.2ms 0.4ms 0.6ms 0.8ms 1.0ms 1.2ms 1.4ms 1.6ms 1.8ms 2.0ms
V(Vo)
-2.0V
0V
2.0V
SEL>>V(Vs2)
-100mV
0V
100mV
V(Vs1)
-100mV
0V
100mV
实验名称：姓名：学号：装
订
线
根据公式，由两个Vs，计算Vo
得到 Vo=—（10*72.12mV+10*72.12mV） = 1.4424V 与实验所得数据1.7V相差不大，可以接受，会产生此误差，可能因为电阻等元件存在误差，也可能运算放大器本身在无信号输入时就已经有输出。
3.实现单一信号同相比例运算
实验步骤：
测量输入和输出信号幅值，验证电路功能。
测出电压传输特性，并记录曲线。
电压传输特性是表征输入输出之间的关系曲线，即v o= f (v s) 。
电压传输特性曲线可用示波器来观察。
电路图如下
仿真结果如下
1
(1)F
s
R
v v
R
=+
⎪⎪
⎭
⎫
⎝
⎛
+
-
=
2
2
f
1
1
f
S
S
O
v
R
R
v
R
R
v
实验名称：姓名：学号：
实验数据记录
测量输入和输出信号的幅值，并用示波器观察输入和输出信号波形，将实验结果记录在下述表格中：
装
订
线
实验名称：姓名：学号：
装订线根据公式，由Vs，计算Vo
得到 Vo=（1+10）*74.35m = 817.85mV 与实验所得数据841.1mV基本相同，实验成功。
4.实现两个信号的减法(差分)运算
实验步骤：
测量输入和输出信号幅值，验证电路功能。
电路图如下
仿真结果如下
21
21
F F
o s s
R R
v v v
R R
=-
1
(1)F
s
R
v v
R
=+
实验名称：姓名：学号：
4.0mV
0V
SEL>>
-4.0mV
V(Vo)
10V
0V
-10V
V(Vs2)
10V
0V
-10V
0s0.2ms0.4ms0.6ms0.8ms 1.0ms 1.2ms 1.4ms 1.6ms 1.8ms 2.0ms V(VS1)
Time
实验数据记录
测量输入和输出信号的幅值，并用示波器观察输入和输出信号波形，将实验结果记录在下述表格中：
装
订
线
实验名称：姓名：学号：装
订
线
根据公式，由两个Vs，计算Vo
得到 Vo= 10*7.053V—10*7.053V = 0V 与实验所得数据0.21529V相差不大，可以接受，会产生此误差，可能因为电阻等元件存在误差，也可能运算放大器本身在无信号输入时就已经有输出。
5.积分运算电路
V o=−
1
R1C
∫V s dt
t
电路图如下
仿真结果如下
21
21
F F
o s s
R R
v v v
R R
=-
实验名称： 姓名： 学号：
装 订 线
6. 波形转换—方波转换成三角波
V o =−1
R 1C
∫V s dt t
电路仿真如下 A T=0.1ms 时
Time
0s
1s 2s 3s 4s 5s 6s 7s 8s 9s 10s
V(Vo)
-15V
-10V
-5V
0V
SEL>>V(Vi)0V
100mV
200mV
实验名称： 姓名： 学号：
装 订 线
B T=100ms 时
Time
0s
20us
40us
60us
80us
100us
120us
140us
160us
180us
200us
V(Vi)
-1.0V
0V
1.0V
V(Vo)
-40mV
-20mV
0V
20mV
SEL>>
实验名称：姓名：学号：
1.0V
0V
-1.0V
V(Vi)
5.0V
0V
SEL>>
-5.0V
400ms420ms440ms460ms480ms500ms520ms540ms560ms580ms600ms V(Vo)
Time
C T=1s时
装
订
线
1.0V
0V
-1.0V
V(Vi)
20V
0V
SEL>>
-20V
0s0.2s0.4s0.6s0.8s 1.0s 1.2s 1.4s 1.6s 1.8s 2.0s V(Vo)
Time
数据记录：
接三种情况加入方波信号，用示波器观察输出和输入波形，记录线性情况和幅度的变化。
1、Tp<<τ
2、Tp ≈τ
3、Tp>>τ
实验名称：姓名：学号：
装
订线1、T=100us
2、T=99.9ms
3、T=998ms
实验名称：姓名：学号：
装
订
线
根据公式V o=−1R
1C ∫V s dt
t
，由Vs，计算Vo 1、当T=100us时
得到V o=−1
R1C ∫V s dt
t
=0.02329V ,与实验所得的20.5mV接近，可以接受
2、当T=99.9ms时
得到V o=−1
R1C ∫V s dt
t
=21.21V ,与实验所得的4.68V有较大差距，存在的误差有可能是人为
或者系统本身的误差3、当T=998us时
得到V o=−1
R1C ∫V s dt
t
=221.89V ,与实验所得的10V相差甚远，此时观察波形，可以看到积
分段早已经呈现平直线，可见时间常数比方波周期小得多，早已经充电完毕。
实验名称：姓名：学号：
装订线五、讨论、心得
（1）做运算放大器电路的实验需要谨慎连接电路，连接好以后最好再检查一下电路，以免电路连接不慎导致运放芯片被烧掉
（2）运算放大器在使用前必须仔细阅读运算放大器的使用手册和注意事项
集成运放使用注意事项
查阅手册了解引脚的排列及功能；
检查接线有否错误或虚连，输出端不能与地、电源短路；
输入信号应远小于 V
IdM
和V
ICM
，以防阻塞或损坏器件；
电源不能接反或过高，拔器件时必须断电；
输入端外接直流电阻要相等，小信号高精度直流放大需调零。