实验五 比例求和运算电路
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 。
《电工学》比例求和放大电路实验
比例求和放大电路实验一、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；3、掌握各电路的工作方法。
二、实验仪器与设备三、实验原理实验采用LM324集成运算放大器和外接电阻、电容等构成基本运算电路。
运算放大器是具有高增益、高输入阻抗的直接耦合放大器。
它外加反馈网络后，可实现各种不同的电路功能。
如果反馈网络为线形电路，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形电路，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、脉冲发生器等。
1、电压跟随器图2.7.1 电压跟随器图 图2.7.2 反相比例反大器 电路如图2.7.1所示，设组件LM324为理想器件时，则o i v v =即输出电压跟随输入电压的变化。
2、反相比例运算在图2.7.2所示电路中，设组件LM324为理想器件时，则fo i 1R v v R =-其输入电阻if 1R R ≈，2f11R R R R =≈。
由上式可知，输出与输入反相，选择不同的电阻比值，就改变了运算放大器的闭环增益vf A 。
在选择电路参数时应考虑：（1）根据增益，确定f R 与1R 的比值，即vf f 1/A R R =-（2）具体确定f R 与1R 的值若f R 太大，则1R 也大，这样容易引起较大的失调温漂；若f R 太小，则1R 也小，输入电阻i R 也小，，不能满足高输入阻抗的要求。
一般取f R 为几十千欧～几百千欧。
若对放大器的输入电阻已有要求，则可根据i 1R R =，先定1R ，再求f R 。
（3）为减小偏置电流和温漂的影响，一般取2f1R R R =，由于反相比例运算电路属于电压负反馈，其输入、输出阻抗均较低。
3、同相比例放大器在图2.7.3所示电路中，设组件LM324为理想器件时，则f o i 11R v v R ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭由上式可知，输出与输入同相，选择不同的电阻比值，就改变了运算放大器的闭环增益vf A 。
1比例求和运算电路
实验报告（1）学院：课程名称：实验项目：比例、求和运算电路专业班级：小组成员：姓名：学号：指导老师：学生实验报告一、实验目的1．掌握运算放大器组成比例求和电路的特点性能及输出电压与输入电压的函数关系。
2．学会上述电路的测试和分析方法。
二、实验仪器及设备示波器、TB型模拟电路实验仪和⑤号实验板等。
三、实验电路原理集成运算放大器是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件组成输入和负反馈电路时，可以实现各种特定的函数关系。
四、实验内容及步骤每个比例、求和运算电路实验，都应先进行以下两项：1．按电路图接好线后，仔细检查，确保正确无误。
将各输入端接地，接通电源，用示波器观察是否出现自激振荡。
若有自激振荡，则需更换集成运算放大电路。
2． 调零：各输入端仍接地，调节调零电位器，使输出电压为零（用示波器测量） ⑴ 反相比例放大器 实验电路如图J5-1所示图J5-1 反相比例放大器预习要求：分析图J5-1反相比例放大器的主要特点（包括反馈类型），求出表J5-1的理论估算值。
表J5-1实验内容：在5号实验模板上按图J5-1“反相比例放大器”连好线，并接上电源线，做表J5-1中的内容。
将反相比例放大器的输入端接DC 信号源的输出，将DC 信号源的转换开关置于合适位置，调节电位器，使i V 分别为表J5-1中所列各值，分别测出o V 的值，填在该表中。
⑵ 同相比例放大器实验电路如图J5-2所示。
预习要求：①分析图J5-2同相比例放大器的主要特点（包括反馈类型），求出表J5-2各理论估算值。
②熟悉实验任务，自拟实验步骤，并做好实验记录准备工作。
图J5-2同相比例放大器表J5-2⑶电压跟随器实验电路如图J5-3所示预习要求：①分析图J5-3电路的特点，求出表J5-3中各理论估算值。
②熟悉实验任务，自拟实验步骤，并做好实验记录准备工作。
图J5-3电压跟随器实验步骤：在5号实验模板上，按图J5-3和表J5-3的要求连好线，分别测出表J5-3中各条件下的V值。
比例电路实验报告
一、实验目的1. 掌握比例电路的基本原理和设计方法；2. 学会使用运算放大器搭建比例电路；3. 了解比例电路在实际应用中的重要性。
二、实验原理比例电路是一种将输入信号按一定比例放大或缩小的电路。
在模拟电路中，比例电路广泛应用于信号放大、信号变换、模拟计算等领域。
本实验采用运算放大器搭建比例电路，实现输入信号与输出信号的线性关系。
三、实验仪器与设备1. 运算放大器（如LM741）；2. 信号发生器；3. 数字万用表；4. 示波器；5. 电阻、电容等电子元器件；6. 实验电路板。
四、实验步骤1. 搭建反相比例放大电路（1）根据实验要求，设计反相比例放大电路，计算所需电阻、电容等元器件参数；（2）将元器件按照电路图连接到实验电路板上；（3）使用数字万用表测量电路中各节点电压，并与理论值进行比较；（4）使用示波器观察输入信号和输出信号的波形，分析电路的幅频特性和相位特性。
2. 搭建同相比例放大电路（1）根据实验要求，设计同相比例放大电路，计算所需电阻、电容等元器件参数；（2）将元器件按照电路图连接到实验电路板上；（3）使用数字万用表测量电路中各节点电压，并与理论值进行比较；（4）使用示波器观察输入信号和输出信号的波形，分析电路的幅频特性和相位特性。
3. 搭建比例求和电路（1）根据实验要求，设计比例求和电路，计算所需电阻、电容等元器件参数；（2）将元器件按照电路图连接到实验电路板上；（3）使用数字万用表测量电路中各节点电压，并与理论值进行比较；（4）使用示波器观察输入信号和输出信号的波形，分析电路的幅频特性和相位特性。
五、实验结果与分析1. 反相比例放大电路实验结果：电路的幅频特性基本符合理论值，相位特性略有差异。
在输入信号频率较高时，电路的相位特性明显偏离理论值。
分析：由于运算放大器的带宽限制，当输入信号频率较高时，电路的相位特性会受到影响。
2. 同相比例放大电路实验结果：电路的幅频特性基本符合理论值，相位特性略有差异。
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：。
模拟电子技术(7.4)--实验五比例、求和运算电路实验
实验五 比例、求和运算电路实验1．实验目的① 掌握比例、求和电路的设计方法，熟悉由集成运算放大器组成的基本比例运算电路的运算关系。
② 通过实验，了解影响比例、求和运算精度的因素，进一步熟悉电路的特点和功能。
2．实验电路及仪器设备（1）实验电路① 用一个运放设计一个数字运算电路，实现下列运算关系：U O=2U I1+2UI2－4U I3已知条件：U I1=50～100mV；U I2=50～200mV；U I3=20～100mV参考电路如下：② 设计一个能实现下列运算关系的电路：U O=-10U I1+5U I2；U I1=U I2=0.1～1V参考电路如下：比例运算实验电路如图1-22所示。
（2）实验仪器设备双路直流稳压电源、示波器、直流信号源、数字万用表、实验箱。
3．实验内容（1）根据设计题目要求，选定电路，确定集成运算放大器型号，并进行参数设计（2）按照设计方案组装电路（3）在设计题目所给输入信号范围内，任选几组信号输入，测出相应输出电压 u o，将实测值与理论值作比较，计算误差。
比例求和设计电路如下：注意：实际上输入可以是任意波形，由于实验室条件所限，本实验输入信号选用直流信号。
μΑ741参数：A od=105dB；R id=2MΩ；R o=1kΩ；f H=10Hz引脚说明：2脚IN--：反相输入端3脚IN+：同相输入端6脚OUT：放大器输出端4脚V--：负电源入端（-12V）7脚V+：正电源入（+12V）（4）在输入端加入不同的输入电压，用万用表直流电压档测量输出值，填写下表：4．实验报告要求准备报告： 写出电路的具体设计过程。
总结报告：根据实验结果，分析产生误差原因。
5．实验注意事项（1）实验完毕要交回元件完整的元件袋！（2）关闭电源连电路，做完实验拆电路时，也要关闭电源拆电路！（3）万用表在测量电阻后测电压时，要注意及时变换档位，否则会烧坏万用表！。
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。
求和运算电路
关于求和运算电路报告
一、实验目的：
用运算放大器等元件构成反相比例放大器、同相比例放大器、反相求和电
路、同相求和电路，通过实验测试和分析，进一步掌握它们的主要特点和性
能及输出电压与输入电压的函数关系。
二、仪器设备：
（1）SXJ—3B 型模拟学习机
（2）数字万用表
（3）示波器
三、实验内容：
每个比例求和运算电路实验，都应进行以下三项：
（1）按电路图接好后，仔细检查，确保无误。
（2）调零：各输入端接地调节调零电位器，使输出电压为零（用数字万用表200mV 档测量，输出电压绝对值不超过0.5mv ）
1.反相求和电路
直流输入电压A 0.5V 1.0V 1.5V 直流输入电压B -2.0V -4.0V -6.0V
输出电压理论估计
值
1.50V 3.0V 4.5V 实测值 1.5060V 3.0060V 4.5070V 误差0.0060V 0.0060V 0.0070V
调零并按图接好电路,输入信号分别为VI1，VI2，VI3 ,测量输出电压Vo的值,并与理论值进行比较。
2.双端输入求和电路
直流输入电压A 428.525mv 785.668mv
直流输入电压B 428.525mv 785.668mv
输出电压理论估计值942.755mv 1.728v 实测值904.386mv 1.654v 误差38.396mv 0.074v。
实验五 比例运算电路
理想集成运算放大器具有开环增益无限大，输 入阻抗无限大，输出阻抗为零，带宽无限大，共 模抑制比无限大，失调及温漂为零等特性。实际 运算放大器只能在一定程上接近理想条件。根据 理想条件，由于运算放大器引入深度负反馈，使 集成运算放大器工作在线性范围，集成运算放大 器的应用电路性能分析便是基于以下两个基本法 则：
RF
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2 同相比例运算放大电路
同相比例运算放大电路如图所示。输入 信号 U i 经电阻 R1 接到运算放大器的同相输 入端，反相输入端经 R2 接地。为了保证电 路稳定工作，反馈信号仍需接到反相输入 端。由图3-8-2可知，它是属于电压串联负 反馈。在同相比例运算放大器的实际电路 中，也应使 R2 = R1 //RF ，以保证两个输入端 对地的电阻相等。
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七 思考题
1．在理想运算放大器情况下，从反相放大 器信号源两端向放大器看进去多少?它有何 特点? 2．理想的运算放大器具有哪些特点? 3．电压跟随器在多级放大器中的位置应如 何确定?
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比值 Auf 可以大于1， 也可以小于 1．当 RF = R1 时，A = -1，这时电路称为单位增 A 益倒相器或反相器。
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根据电压并联负反馈电路的特点，它的输人 电阻和输出电阻都将减小。根据虚地的概念， 从信号源看进去的输入电阻近似为 R1 。 由于运算放大器的输入级均采用差分电路， 因此在实际应用电路中，为了确保它的两端处 于平衡的工作状态，必须使输入级的偏流在两 个输入端的外接电阻上产生相等的压降，以保 持严格的对称，避免产生附加的差动输入电压。 为使反相输入端与同相输地的电阻相等，在图 3-8-1中应使 = RP R1
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集成运算放大器在运算方面的应用，主要有 比例、求和、微分、积分、对数、指数、乘法 和除法等。对模拟量进行上述运算时，要求输 出信号反映输入信号的某种运算结果，由此可 以想到，输出电压将在一定的范围内变化，因 此集成运算放大器必须工作在线性区。为了保 证运算放大器工作在线性区，电路中都引入了 深度的负反馈。 反相放大器和同相放大器是集成运算放大器 的最基本的应用电路，许多集成运算放大器组 成的功能电路都是在反相和同相两种放大器的 主菜单 基础上组合演变而来的。
实验五 比例求和运算电路
实验五 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.示波器3.信号发生器三、预习要求1.计算表5.1中的V O 和A f2.估算表5.2的理论值3.估算表5.3的理论值4.计算表5.4中的V O 值 5.计算表5.5中的V O 值四、实验内容1.电压跟随电路实验电路如图5.1所示。
按表5.1内容实验并测量记录。
图5.1 电压跟随电路表5.1V i (V) －2 －0.5 0 ＋0.5 1 V O (V)R L =∞ R L =5K12.反相比例放大器实验电路如图5.2所示。
图5.2 反相比例放大电路按表5.2内容实验并测量记录。
表5.2直流输入电压V i (mV) 30 100 300 1000 输出电压V O理论估算(mV) 实际值(mV) 误差(mV)3.同相比例放大电路 电路如图5.3所示(1) 按表5.3测量并记录。
图5.3 同相比例放大电路表5.3直流输入电压V i (mV)30 100 300 1000 输出电压V O理论估算(mV)实际值(mV) 误差(mV)4.反相求和放大电路。
实验电路如图5.4所示。
按表5.4内容进行实验测量，并与预习计算比较。
图5.4 反相求和放大电路表5.4V i1(V) 0.3 －0.3 V i2(V) 0.2 0.2 V O (V) V O 估(V)5.双端输入求和放大电路实验电路为图5.5所示。
图5.5 双端输入求和电路表5.5V i1(V) 1 2 0.2V i2(V) 0.5 1.8 －0.2V O(V)V O估(V)按表5.5要求实验并测量记录。
五、实验报告1.总结本实验中5种运算电路的特点及性能。
2.分析理论计算与实验结果误差的原因。
比例运算电路实验总结
比例运算电路实验总结
一、实验目的
本实验的目的是通过实验学习比例运算电路的基本原理、结构和工作原理，了解比例运算电路的应用场景和特点，掌握比例运算电路的设计方法和调试技巧。
二、实验原理
比例运算电路是一种基本的电子电路，它的主要作用是将输入信号的幅值按照一定比例放大或缩小，并输出到下一级电路中。
比例运算电路通常由运算放大器、反馈电阻和输入电阻组成，其中运算放大器是比例运算电路的核心部件，它具有高增益、高输入阻抗和低输出阻抗等特点，可以实现信号的放大、滤波、积分、微分等功能。
三、实验步骤
1. 按照电路图连接电路，注意电路的接线正确性和稳定性。
2. 调节电源电压和电阻值，使得电路工作在合适的工作区间内。
3. 测量电路的输入电压和输出电压，并记录数据。
4. 根据测量结果计算电路的放大倍数和增益，分析电路的工作特点和性能。
5. 调试电路，优化电路的性能和稳定性，使得电路工作更加稳定和可靠。
四、实验结果
在实验中，我们成功地搭建了比例运算电路，测量了电路的输入电压和输出电压，并计算了电路的放大倍数和增益。
通过实验，我们深入了解了比例运算电路的原理和结构，掌握了比例运算电路的设计方法和调试技巧，为今后的学习和实践奠定了基础。
五、实验心得
通过本次实验，我深刻认识到比例运算电路在电子电路中的重要作用和应用价值，掌握了比例运算电路的基本原理和设计方法，提高了自己的实验能力和实践能力。
在今后的学习和实践中，我将继续深入研究比例运算电路的相关知识，不断提高自己的电子技术水平和创新能力。
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。
实验五 集成运算放大器的基本运算电路(2)
实验五 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、正确理解运算电路中各元件参数之间的关系和“虚短”、“虚断”、“虚地”的概念。
二、设计要求1、设计反相比例运算电路，要求|A uf |=10，R i ≥10K Ω，确定外接电阻元件的值。
2、设计同相比例运算电路，要求|A uf |=11，确定外接电阻元件值。
3、设计加法运算电路，满足U 0=-（10U i1+5U i2）的运算关系。
4、设计差动放大电路（减法器），要求差模增益为10，R i >40K Ω。
5、应用Multisim 8 进行仿真，然后在实验设备上实现。
三、实验原理1、理想运算放大器特性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。
2、基本运算电路(1) 反相比例运算电路电路如图2.5.1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 2＝R 1 // R F 。
图2.5.1 反相比例运算电路 图2.5.2 反相加法运算电路i1F O U R R U -=(2) 反相加法电路电路如图2.5.2所示，输出电压与输入电压之间的关系为)U R RU R R (U i22F i11F O +-= R 3＝R 1 // R 2 // R F (3) 同相比例运算电路图2.5.3 (a)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 )U R R (1U += R 2＝R 1 // R F 当R 1→∞时，U O ＝U i ，即得到如图2.5.3(b)所示的电压跟随器。
模拟电路比例、求和运算电路
实验六比例求和运算电路设计一、实验目的1、掌握比例、求和电路的设计方法；2、通过实验，了解影响比例、求和运算精度的因素，进一步熟悉电路的特点和性能。
二、设计题目1、设计一个数学运算电路，实现下例运算关系。
设计要求如下：U O=5Ui1 +2Ui2 - 4Ui3其中Ui1=200～800mV；Ui2=500～1000mV；Ui3=200～500mV2、设计一个由两个集成运放组成的交流放大器。
设计要求如下：输入阻抗10KΩ；电压增益100倍；频率响应20Hz～100 kHz；最大不失真输出电压10V。
三、实验内容及步骤1、数学运算电路（1）根据设计题目要求，选定电路，确定集成运放的型号，并进行参数设计。
（2）根据设计方案组装电路。
（3）用所给定范围的输入信号，测出输出电压U O，并与理论计算值作比较，计算误差。
（4）写出设计总结报告，内容包括：①.电路图；②.原理分析；③.设计方法(选择电路、确定电阻参数)；④.集成运放选择；⑤.电路调试及测试数据分析、测试结果讨论。
2、交流放大电路（1）同数学运算电路(1)要求。
（2）同数学运算电路(2)要求。
（3）测量放大器的输入阻抗、电压增益、上限频率、下限频率和最大不失真输出电压。
如果测量值不满足设计要求，要进行相应的调整，直至达到设计要求为止。
（4）写出设计总结报告，内容包括：①.电路图；②.原理分析；③.设计方法(选择电路、确定电阻参数)；④.集成运放选择；⑤.电路调试及测试数据分析、测试结果讨论。
附1.：电路参考图数学运算电路如图3.6.1所示。
图3.6.1数学运算电路交流放大电路如图3.6.2所示。
图3.6.2交流放大电路附2.：参考资料1.谢自美 《电子线路设计、实验、测试》 华中理工大学出版社2.毕满清 《电子技术实验与课程设计》机械工业出版社P 33~P 40。
3.童诗白、华成英 《模拟电路电子技术基础》第三版 高等教育出版社。
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Ui1/V Ui2/V U0/V
反相加法测试数据
0.3 0.2 -0.3 0.2
4.减法器电路 实验电路如图3.4.5所示，按表3.4.4要求测量并记录数据。 表3.5.5 减法器测试数据
Ui1/V Ui2/V U0/V 1 0.5 2 1.8 0.2 －0.2
五 、实验报告要求 1. 总结本实验中五种运算电路的特点及性能。 2. 分析理论值与实验结果误差的原因。
实验五
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、求和电路的特点与性 能。 2. 学会上述电路的测试和分析方法。 二、实验原理 集成运算放大器是高增益的直接耦合放大器。在它的输 入端和输出端之间加上不同的反馈网络，就可以实现不同的 电路功能。如可实现放大功能及加、减、微分、积分、等模 拟运算功能及其它非线性变换功能。 理想运放在线性运用时具有以下重要特性： (1)理想运放的同相和反相输入端电流近似为零，即I+≈I- ≈0 (2)理想运放线性放大时，两输入端电压近似相等，U+≈U-。
(注意:带负载电路调整Ui；随时换量程。)
100K 10K 15 10K RP 100K -12V
反相比例电路接线图
+12V
V
表 3.5.1 反相比例测试数据
直流输入电压Ui / V 输出 电压 U0 /V 理论值/V 测量值/V 误差 0.1 0.2 0.3 0.4
2. 同相比例放大电路 电路如图3.5.2所示。按表3.5.2进行测量，并记录实验数据。
Ui/R1 =－U0/Rf
图3.4.5 减法器
三.实验设备
1. 现代电子技术实验台 1套 2. 数字万用表 1块
8 7 6 5 2 － － μ A741 3 1 1 2 3 4 ＋ 7
＋E 6 5 4
－E
四.实验内容及步骤 1. 反相比例放大电路 （1）按图3.4.1连接线路，检查无误后接通±12V直流电源。 （2）调零：将输入端接地，即Ui=0V，用万用表直流电压档 (200mV或2V档）测量运放的输出电压U0，若U0不为零，则 调节电位器，使输出电压U0=0V。 （3）调节实验箱上直流信号源，使Ui分别为表3.5.1中数值， 测量并记录数据。
表 3.5.2 同相比例测试数据 Ui / V 0.1 0.2 0.3 输出 电压 U0 理论值/V 0.4
测量值/V
误差
电压跟随器：实验电路如图3.5.3所示。按表3.5.3进行测量， 并记录实验数据。
Ui / V 表 3.5.3 电压跟随器测试数据 0 0.5 －1 －0.5 1
U0 / V
3. 反相加法电路 实验电路如图3.4.4所示，按表3.4.4进行测量，并记录 实验数据，并与计算值比较。
1 =－U0/Rf
100K 10K
Rf 100K
图3.5.1 反相比例放大器
图3.5.2 同相比例放大器
10K
Af =U0/Ui =－Rf/R1
Af =U0/Ui =(1+Rf/R1)
10K 100K 10K 10K
图3.5.4 反相加法器
图3.5.3 电压跟随器
Af =1, U0=Ui
预习
实验六 电压比较器