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

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--

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 o

0.1V，1kHz 0 1.01V

0.1V 0.1V 2.03V

2.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 o

0.1V，1kHz 0 1.02V

0 0.1V 1.03V

0.1V 0.1V 0.12mV

共模抑制比850

3.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。

在t<<τ2（τ2=R2C）的条件下，若v S为常数，则v O与t 将近似成线性关系。因此，当v S为方波信号并满足T p<<τ2时（T p为方波半个周期时间），则v O将转变为三角波，且方波的周期越小，三角波的线性越好，但三角波的幅度将随之减小。

根据电路参数求出τ2，确定三种情况下的方波信号频率，在坐标系中画出输入和输出波形。

v S方波周期v S幅值(峰峰值) v o波形v o周期v o幅值(峰峰值) T=0.1R2C 未测

T=R2C 1.000 如下图1ms 6.64V

T=10R2C 1.000 如下图10ms 10.60V

T=100R2C 1.000 如下图100ms 11.00V

①T=0.1R2C=0.1ms

未测

②T=R2C=1ms

③T=10R2C=10ms

④T=100R2C=100ms

1、什么是集成运算放大器的电压传输特性？输入方式的改变将如何影响电压传输特性？

输出电压和输入电压之比为运算放大器的电压传输特性。理想运放开环输入的线形范围（输出输入成比例）很小，所以运放线形应用都在负反馈的情况下，常见电路为电压并联负反馈（反向比例放大器）和电压串联负反馈（同向比例放大器）。开环工作和正反馈工作都是非线形应用，如各种比较电路，这是电路输出状态只有正、负两种状态。

2、集成运算放大器的输入输出成线性关系，输出电压将会无限增大，这话对吗？为什么？

不会。运放的输入输出电压的线性关系只是在某一个电压范围才有效，超过这个范围就不是线性关系了，当输入电压再增大时候，输出就是一个出现失真的现象，也是通常所说的限幅。

仿真实验

1

两种情况下仿真电路分别为：

①v s1=0.1V，v s1=0，由探针的显示的参数V（rms）为输出电压，大小为1.00V

V1

V4

1kHz

0°

②v s1

V1

V4

1kHz

0°

2

R3

V1②v s1=0V ，v s1=0.1V

V1

15 V V41kHz 0°

③v s1=0.1V ，

v s1=0.1V

R3

V1

V41kHz 0°

3

U1A

LM358AD 3

2

4

8

1

R1

10kΩ

R2100kΩ

R3

10kΩ

C10.01µF

V1

15 V V2

15 V

XSC1

Tektronix

1234

T

G

P XFG1

①T=0.1R 2C ，方波频率为10KHz

②T=R 2C ，方波频率为1KHz

③T=10R 2C ，方波频率为0.1KHz