实验十一基本运算放大电路

实验十一 基本运算放大电路

一、实验目的

1．掌握用集成运算放大器组成比例、加法、减法、积分等运算电路。 2．学会比例、加法、减法、积分等运算电路的测试及分析方法。

二、实验原理

集成运算放大器是一个集成化的高放大倍数的直接耦合放大电器。接入深度负反馈后可构成各种信号运算电路，如比例、加法、减法、积分、微分等数学运算。

1． 反相比例运算电路，如图11.1所示，i F

o u R R u 1

-

=； 2．同相比例运算电路，如图11.2所示，i F

o u R R u )1(1

+

=； 3．反相加法运算电路，如图11.3所示，)(

22

11i F i F o u R R

u R R u +-=； 4．减法运算电路，如图11.4所示，11

21)1(i F i F o u R R

u R R u -+

=； 5．积分运算电路，如图11.5所示，dt u C R u i F

o ⎰

-=11。

台

4. 模拟电路实验箱台

5. 导线

若干

四、预习要求

1．复习比例、加法、减法、积分等运算电路的组成、特点及性能。 2．自己设计一运算电路，实现u o = u i 的运算关系。

R F /100k

U U U o

U

U 图11.4 减法运算电路 o 图11.5 积分运算电路

3．自己设计一个同相加法运算电路。

五、实验内容及步骤

1．反相比例运算

在模拟电路实验箱上找到相应的集成运算放大器及电阻，接好集成运放的正负电源和调零电位器，按图11.1接好线路。将输入端接地（u i = 0），调整调零电位器，使U o=0。

输入信号U i由实验箱上的直流电源提供，按表11.1所示数值调整好后，接至运放输入端。用万用表测量输出电压U o，并记入表11.1中。

表11.1

2．同相比例运算

按图11.2接好线路，按表11.2所示内容测量并记录。

表11.2

3．反相加法运算

按图11.3接好线路，按表11.3所示内容测量并记录。

表11.3

4．减法运算

按图11.4接好线路，按表11.4所示内容测量并记录。

表11.4

5．积分电路

按图11.5接好电路，开关S闭合。调好直流输入电压U i = 0.5V，接入实验电路。断开开关S（开关S用一导线代替，拔出连线一端即为断开），每隔10秒钟记录一次U O，将结果记入表11.5 。

表11.5

6．按照自己设计的电路接线，实现u o = u i的运算关系。输入不同数值的信号，测量输出电压的数值。自己设计表格，记录测量数据，验证你的设计的正确性。（选做）7．按照自己设计的电路接线，实现同相加法运算关系。输入不同数值的信号，测量输出电压的数值。自己设计表格，记录测量数据，验证你的设计的正确性。（选做）

六、注意事项

1．运算放大器接入 15伏电源，将正电源的负极和负电源的正极连接后，与实验电路的接地端相连。

2．运算放大器输出端不能接地。

3．u i = 0是将运算电路的输入端接地，不能将信号源的输出端接地！

4．测任何电压时，数字电压表的黑测线始终接实验电路的接地端。

七、实验报告要求

1. 整理所测数据与理论值相比较。

2. 绘出积分电路的输入、输出波形。

3. 判断以上各电路的反馈类型。