实验七比例求和运算及微分运算电路

一.实验目的

1.掌握集成运算放大器的特点，性能及使用方法。

2.掌握比例求和电路，微积分电路的测试和分析方法。

3.掌握各电路的工作原理和理论计算方法。

二.实验仪器

1.GOS-620模拟示波器

2.GFG-8250A信号发生器

3.台式三位半数字万用表

4.指针式交流毫伏表

5.SPD3303C直流电源

三.实验内容及步骤

1.搭接电压跟随器并验证其跟随特性，测量2-3组数据进行验证。

2.测量反向比例电路的比例系数，测量其计算值与理论值进行比较

理论值：Uo=-(R F/Ri)*Ui,ui=7mV,uo=-70mV

实际值： uo=7mV,ui=69mV

3.测量同相比例放大器的比例系数及上限截止频率

理论值:uo=-(1+RF/Ri)*ui,ui=6.9mV,uo=75.9mV

实际值:ui=6.9mV,uo=76mV

4.测量反相求和电路的求和特性，注意多路输入信号可通过电阻分压法获取

仿真值如下图所示，

Ui1=3.185mV,Ui2=1.706mV,Uo=48.899mV,

满足输入与输出运算关系:

Uo=-［(RF /R1)*Ui1+( RF /R2)*Ui2］

5.验证双端输入求和的运算关系

6.积分电路

如图所示连接积分运算电路，检查无误后接通±12V直流电源

①取ui=-1V,用示波器观察波形uo,并测量运放输出电压值的正向饱和电压值

正向饱和电压值为11V

②取ui=1V,测量运放的负向饱和电压值。注意±1V的信号源可用1Hz交流信号代替

反向饱和电压值为-11V

③将电路中的积分电容改为0.1uF，ui分别输入1kHz幅值为2V的方波和正弦波信号，

观察ui和uo的大小及相位关系并记录波形，计算电路的有效积分时间。

Ui=1.414V,Uo=222.157mV

Ui=2V,Uo=288.8mV

④改变电路的输入信号的频率，观察ui和uo的相位，幅值关系。

7.微分电路

实验电路如图所示

测量输出电压值，记录数据和波形图。

②改变正弦波频率（20Hz-40Hz）,观察ui和uo的相位，幅值变化情况并记录。

随着正弦波频率增大，ui和uo的相位不发生改变，uo幅值逐渐增大。

③输入方波，f=200Hz,U=±5V,用示波器观察uo波形，并重复上述实验

④输入三角波，f=200Hz,U=±2V, 用示波器观察uo波形，并重复上述实验

8.积分-微分电路

实验电路如图所示

①输入f=200Hz,U=±6V的方波信号，用示波器观察ui和uo的波形并记录

②将f改为500Hz, 重复上述实验

实验六集成运算放大器的应用模拟运算

实验六集成运算放大器的应用（一）模拟运算电路预习部分一、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. 掌握运算放大器的使用方法，了解其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。本实验采用的集成运放型号为μA741，引脚排列如图2-7-1所示。它是八脚双列直插式组件，②脚和③脚为反相和同相输入端，⑥脚为输出端，⑦脚和④脚为正，负电源端，①脚和⑤脚为失调调零端，①⑤脚之间可接入一只几十K Ω的电位器并将滑动触头接到负电源端。 ⑧脚为空脚。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。 1) 反相比例运算电路电路如图2-7-2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 Uo ＝－（R F / R 1）Ui 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 。 2) 反相加法电路图2-7-2 反相比例运算电路图2-7-3反相加法运算电路电路如图2-7-3所示，输出电压与输入电压之间的关系为 F i F i F O //R //R R R U R R U R R U 2132211 =??? ? ??+-= 图2-7-1 μA741管脚图

3) 同相比例运算电路图2-7-4(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 Uo ＝（1＋R F / R 1）Ui R 2＝R 1 // R F 当R 1→∞时，Uo ＝Ui ，即得到如图2-7-4(b)所示的电压跟随器。图中R 2＝R F ，用以减小漂移和起保护作用。一般R F 取10K Ω，R F 太小起不到保护作用，太大则影响跟随性。 (a) 同相比例运算电路 (b) 电压跟随器图2-7-4 同相比例运算电路 4) 差动放大电路（减法器）对于图2-7-5所示的减法运算电路，当R 1＝R 2，R 3＝R F 时，有如下关系式图2-7-5 减法运算电路图2-7-6 积分运算电路 5) 积分运算电路反相积分电路如图2-7-6所示。在理想化条件下，输出电压uo 等于 ()()01 C t i O U dt U RC t U +-=? 式中 Uc(o)是t ＝0时刻电容C 两端的电压值，即初始值。如果u i (t)是幅值为E 的阶跃电压，并设Uc(o)＝0，则 ()RC E Edt RC t U t O -=-=?01 即输出电压 Uo(t)随时间增长而线性下降。显然R C 的数值越大，达到给定的Uo 值所需的时间就越长。积分输出电压所能达到的最大值受集成运放最大输出范围的限值。 ()121 i i F O U U R R U -=

比例求和运算电路知识讲解

比例求和运算电路

实验八比例求和运算电路 —、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、实验原理 1、比例运算放大电路包括反相比例，同相比例运算电路，是其他各种运算电路的基础，我们在此把它们的公式列出：反相比例放大器 10R R V V A F i f -== 1R r if = 同相比例放大器 1 01R R V V A F i f +== ()id Od r F A r +=1 式中Od A 为开环电压放大倍数F R R R F +=11 id r 为差模输入电阻当0=F R 或∞=1R 时，0=f A 这种电路称为电压跟随器 2、求和电路的输出量反映多个模拟输入量相加的结果，用运算实现求和运算时，可以采用反相输入方式，也可以采用同相输入或双端输入的方式，下面列出他们的计算公式。反相求和电路 22110i F i F V R R V R R V ?+?-= 若 21i i V V = ，则 ()210i i F V V R R V += 双端输入求和电路 ?? ? ??-'=∑∑21120i i F V R R V R R R R V 式中： F R R R //1=∑ 32//R R R ='∑ 三、实验仪器 l 、数字万用表 2、示波器 3、信号发生器 4、集成运算放大电路模块四、预习要求 1、计算表8-l 中的V 0和A f 2、估算表8-3的理论值 3、估算表8- 4、表8-5中的理论值 4、计算表8-6中的V 0值 5、计算表8-7中的V 0值

五、实验内容 1、电压跟随器实验电路如图8-l所示. 图8-l电压跟随器按表8-l内容实验并测量记录。 V i （V）-2 -0.5 0 0.5 0.98 V （V） R L =∞ R L = 5K1 4,96 2、反相比例放大器实验电路如图8-2所示。图8-2反相比例放大器 (l) 按表8-2内容实验并测量记录. 直流输入电压U i （mV）30 100 300 9803000 输出电压U 理论估算（mV）实测值（mV）10800 误差 (2) 按表8-3要求实验并测量记录. 测试条件理论估算值实测值 ΔU R L 开路，直流输入信号

运算放大电路实验报告

实验报告课程名称：电子电路设计与仿真实验名称：集成运算放大器的运用班级：计算机18-4班姓名：祁金文学号：5011214406 实验目的 1. 通过实验，进一步理解集成运算放大器线性应用电路的特点。 2. 掌握集成运算放大器基本线性应用电路的设计方法。 3. 了解限幅放大器的转移特性以及转移特性曲线的绘制方法。集成运算放大器放大电路概述集成电路是一种将“管”和“路”紧密结合的器件，它以半导体单晶硅为芯片，采用专门的制造工艺，把晶体管、场效应管、二极管、电阻和电容等元件及它们之间的连线所组成的完整电路制作在一起，使之具有特定的功能。集成放大电路最初多用于各种模拟信号的运算（如比例、求和、求差、积分、微分）上，故被称为运算放大电路，简称集成运放。集成运放广泛用于模拟信号的处理和产生电路之中，因其高性价能地价位，在大多数情况下，已经取代了分立元件放大电路。反相比例放大电路

输入输出关系：V o「^V i R i 输入电阻：Ri=R1 反相比例运算电路 R f 反相加法运算电路反相比例放大电路仿真电路图

输入输出出关系 : 输入电阻： H O —_- ~~ 输出电阻：同相比例放大电路仿真电路图压输入输出波形图同相比例放大电路 Ri= g %

差动放大电路电路图ANALOGU匚ANALySIE 电压输入输出波形图

五：实验步骤： 1. 反相比例运算电路 (1)设计一个反相放大器，Au=-5V, Rf=10K「,供电电压为 -12V。 (2)输入f=1kHz、ui=100mV的正弦交流信号，测量相应的uo, 并用示波

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J5-2 ⑶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。

运算放大电路实验报告

实验报告课程名称：电子电路设计与仿真实验名称：集成运算放大器的运用班级：计算机18-4班姓名：祁金文学号：5011214406

实验目的 1.通过实验，进一步理解集成运算放大器线性应用电路的特点。 2.掌握集成运算放大器基本线性应用电路的设计方法。 3.了解限幅放大器的转移特性以及转移特性曲线的绘制方法。集成运算放大器放大电路概述集成电路是一种将“管”和“路”紧密结合的器件，它以半导体单晶硅为芯片，采用专门的制造工艺，把晶体管、场效应管、二极管、电阻和电容等元件及它们之间的连线所组成的完整电路制作在一起，使之具有特定的功能。集成放大电路最初多用于各种模拟信号的运算（如比例、求和、求差、积分、微分……）上，故被称为运算放大电路，简称集成运放。集成运放广泛用于模拟信号的处理和产生电路之中，因其高性价能地价位，在大多数情况下，已经取代了分立元件放大电路。反相比例放大电路输入输出关系: i o V R R V 12-=i R o V R R V R R V 1 212)1(-+=

输入电阻:Ri=R1 反相比例运算电路反相加法运算电路反相比例放大电路仿真电路图

压输入输出波形图同相比例放大电路输入输出关系: i o V R R V )1(12+=R o V R R V R R V 1 2i 12)1(-+=

输入电阻:Ri=∞ 输出电阻:Ro=0 同相比例放大电路仿真电路图电压输入输出波形图

差动放大电路电路图差动放大电路仿真电路图五：实验步骤： 1.反相比例运算电路（1）设计一个反相放大器，Au=-5V，Rf=10KΩ，供电电压为±12V。

比例求和运算电路

实验八比例求和运算电路 —、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、实验原理 1、比例运算放大电路包括反相比例，同相比例运算电路，是其他各种运算电路的基础，我们在此把它们的公式列出：反相比例放大器 10R R V V A F i f -== 1R r if = 同相比例放大器 1 01R R V V A F i f +== ()id Od r F A r +=1 式中Od A 为开环电压放大倍数F R R R F +=11 id r 为差模输入电阻当0=F R 或∞=1R 时，0=f A 这种电路称为电压跟随器 2、求和电路的输出量反映多个模拟输入量相加的结果，用运算实现求和运算时，可以采用反相输入方式，也可以采用同相输入或双端输入的方式，下面列出他们的计算公式。反相求和电路 22 110i F i F V R R V R R V ?+?-= 若 21i i V V = ，则 ()210i i F V V R R V += 双端输入求和电路 ??? ??-'=∑∑21120i i F V R R V R R R R V 式中： F R R R //1=∑ 32//R R R ='∑ 三、实验仪器 l 、数字万用表 2、示波器 3、信号发生器 4、集成运算放大电路模块

四、预习要求 1、计算表8-l中的V0和A f 2、估算表8-3的理论值 3、估算表8- 4、表8-5中的理论值 4、计算表8-6中的V0值 5、计算表8-7中的V0值五、实验内容 1、电压跟随器实验电路如图8-l所示. 图8-l电压跟随器按表8-l内容实验并测量记录。表 8-1 V i（V）-2 -0.5 0 0.5 0.98 V0（V）R L=∞ R L= 5K1 4,96 2、反相比例放大器实验电路如图8-2所示。图8-2反相比例放大器(l) 按表8-2内容实验并测量记录. 表8-2

电工电子实验报告实验4.6运算放大器的线性应用

一、实验目的 1．进一步理解运算放大器线性应用电路的结构和特点。 2．掌握电子电路设计的步骤，学会先用电子设计软件进行电路性能仿真和优化设计，再进行实际器件构成电路的连接与测试方法。 3．掌握运算放大器线性应用电路的设计及测试方法。二、实验仪器与器件 1.双路稳压电源1台 2.示波器 1台 3. 数字万用表1台 4. 集成运算放大器μA741 2块 5. 定值电阻若干 6.电容若干信号源3块 8.电位器2只三、实验原理及要求运算放大器是高放大倍数的直流放大器。当其成闭环状态时，其输入输出在一定范围内为线性关系，称之为运算放大器的线性应用。运放线性应用时选择合理的电路结构和外接器件，可构成各种信号运算电路和具有各种特定功能的应用电路。选择适当个数的运算放大器和阻容元件构成电路实现以下功能： 1. U o=Ui 2．U O= 5U i1+U i2（R f=100k）； 3．U O= 5U i2-U i1（R f=100k）； 4．U O= - +1000∫u idt）（C f=μF）； 5．用运放构成一个输出电压连续可调的恒压源(要求用一个运放实现 )； 6．用运放构成一个恒流源(要求用一个运放实现 )； 7. 用运放构成一个RC正弦波振荡器（振荡频率为500Hz）。四、实验电路图及实验数据 1. U o=Ui 2．U O= 5U i1+U i2（R f=100k）

3．U O= 5U i2-U i1（R f=100k）； 4．U O= - +1000∫u idt）（C f=μF）； 5．用运放构成一个输出电压连续可调的恒压源(要求用一个运放实现 )； 6．用运放构成一个恒流源(要求用一个运放实现 )； 7. 用运放构成一个RC正弦波振荡器（振荡频率为500Hz）五. 分析实验数据和波形可知：电路仿真得到的结果要比实测结果更接近于理论计算值，可能原因有1. 实验室中的电子元件有误差 2. 一些电阻在实验室中没有，遂用阻值接近的电阻代替六. 试验中遇到的故障：在实物搭建第二个电路的时候输入正确的电压值却得不到应得的输出电压，经检查发现第二个运算放大器未接15V的电源七. 心得体会在进行电子电路设计的时候，应首先用电子设计软件进行电路性能仿真和优化设计，再进行实际器件构成电路的链接与测试，以缩短设计时间，减少设计成本，并提高成功率。

比例求和运算电路

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，求和电路的特点和性能。 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 DM-441B 2．双踪示波器 OS-5040A 3．信号发生器 FG-7002C 三、预习要求 1．计算表6.1中的V o 和A f 。 2．估算表6.3的理论值。 3．估算表6.4、表6.5中的理论值。 4．计算表6.6中的V o值。 5．计算表6.7中的V o值。 6. 预习有关集成运放上限频率的概念，并写出测量运放上限频率的实验方法和步骤（可参考实验三的实验内容3）。四、实验内容

1．电压跟随器，实验电路如图6.1所示按表6.1内容实验并测量记录表6.1 V i(V)-2-0.50+0.51 V o（V）R L= ∞R L=5K1 2．反相比例放大器实验电路如图6.2所示 (1) 按表6.2内容实验并测量记录表6.2 直流输入电压V i（mV）3010030010003000 输出电压Vo 理论估算（mV）实际值（mV）误差

(2）按表6.3要求实验并测量记录(3) 测量图6.2电路的上限截止频率。表6.3 测试条件理论估算值实测值 ΔV O R L=∞，直流输入信号 Vi由0变为800mV ΔV AB ΔV R2 ΔV R1 V OL R L由开路变为5K1，V i =800mV 3.同相比例放大器，电路如图6.3所示（1）按表6.4和6.5实验测量并记录：（2）测出电路的上限截止频率表6.4 直流输入电压V i（mV）3010030010003000输出电压V O 理论估算（mV）实测值（mV）误差

2016东南大学模电实验1运算放大器的基本应用

东南大学电工电子实验中心实验报告课程名称：模拟电子电路实验第 1 次实验实验名称：运算放大器的基本应用院（系）：吴健雄学院专业：电类强化班姓名：学号： 610142 实验室:实验组别：同组人员：实验时间：2016年4月10日评定成绩：审阅教师：一、实验目的 1.熟练掌握反相比例、同相比例、加法、减法等电路的设计方法； 2.熟练掌握运算放大电路的故障检查和排除方法； 3.了解运算放大器的主要直流参数（输入失调电压、输入偏置电流、输入失调电流、温度漂移、共模抑制比，开环差模电压增益、差模输入电阻、输出电阻等）、交流参数（增益带宽积、转换速率等）和极限参数（大差模输入电压、大共模输入电压、大输出电流、大电源电压等）的基本概念； 4.熟练掌握运算放大电路的增益、幅频特性、传输特性曲线的测量方法；

5.掌握搭接放大器的方法及使用示波器测量输出波形。二、预习思考 1.查阅 LM324 运放的数据手册，自拟表格记录相关的直流参数、交流参数和极限参数，解释参数含义。

2.设计一个反相比例放大器，要求：|AV|=10，Ri>10K?，RF=100 k?，并用 multisim 仿真。其中分压电路由100k?的电位器提供，与之串联的510?电阻起限流的作用。 3.设计一个同相比例放大器，要求：|AV|=11，Ri>10K?，RF=100 k?，并用 multisim 仿真。

三、实验内容 1. 基本要求内容一：反相输入比例运算电路各项参数测量实验（预习时，查阅 LM324 运放的数据手册，自拟表格记录相关的直流参数、交流参数和极限参数，解释参数含义）。图 1.1 反相输入比例运算电路 LM324 管脚图 1) 图 1.1 中电源电压±15V ，R1=10k Ω，RF=100 k Ω，RL ＝100 k Ω，RP ＝10k//100k Ω。按图连接电路，输入直流信号 Ui 分别为－2V 、－0.5V 、0.5V 、2V ，用万用表测量对应不同 Ui 时的 Uo 值，列表计算 Au 并和理论值相比较。其中 Ui 通过电阻分压电路产生。 Ui/V Uo/V Au 测量值理论值 -2 13.365 -6.6825 \

实验报告模板(比例运算电路实验)

华南师范大学实验报告学生姓名林荣淞学号20093200144专业光电年级、班级09光电2班课程名称电子技术实验讲义实验项目比例运算电路实验一、实验目的： a)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。 b)掌握集成比例运算电路的调试和实验方法，验证理论分析结果。二、仪器设备：示波器低频模拟电路实验箱低频信号发生器数字式万用表三、实验内容与步骤：（1）反相比例运算放大器 ①反相比例运算放大器测试电路如图1所示。图中R f＝100kΩ，R1＝10kΩ，R2＝R1∥R f。连接电路，检查无误后接通电源。 Rf 100k R1 10k Ui Uo R2 图1 反相比例运算放大器 ②调零。将输入端接地，用直流电压表检测输出电压，检查U O是否等于零，保证U i等于零时，U O等于零（注：调零时必须已接入R f）。

③在输入端加入直流信号，信号的电压值见表1。用直流电压表测量输出电压U O，将测量值记入表1中。 ④注：直流电压的得到：用直流电源1.5——24V调节得到输出为2V电压,然后通过10k 电位器分压得到所需的直流电压值。（2）同相比例放大器 ①同相比例放大电路测试电路如图2所示，图中R f，R1，R2参数同（1）①，按图2接线，检查无误后接通电源。 R1 10k Rf 100k R2 Ui Uo 图2同相比例放大器 ②调零同（1）②。 ③在输入端加入直流信号，信号的电压值见表1，测量值填入表1中。（3）电压跟随器电压跟随器测试电路如图3所示。图中R f＝R1＝10kΩ，按图3接线，检查无误后接通电源，调零，输入端加入直流信号，信号的电压值见表2。测量输出电压 U O，将测量值记入表2中 R1 10k Rf 10k Uo Ui 图3电压跟随器（4）差动比例放大器差动比例放大器测试电路如图4所示。图R f＝R3＝100kΩ，R1＝R2＝10kΩ。按图4接线，接通电源，调零，输入端U11，U12同时加入直流信号，信号电压值见表2（注意信号的极性），测量输出电压U O，测量值记入表2中。

比例运算电路(有数据版)

暨南大学本科实验报告专用纸课程名称模拟电子技术实验成绩评定实验项目名称比例求和运算电路指导教师窦庆萍实验项目编号0712*******实验项目类型验证型实验地点实B406 学生姓名李佳学号2013053123 学院电气信息学院专业电子信息科学与技术一、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6.1中的Vo和Af 2．估算表6.3的理论值 3．估算表6.4、表6.5中的理论值 4．计算表6.6中的Vo值 5．计算表6.7中的Vo值

四、实验内容 1．电压跟随电路实验电路如图6.1所示。图6.1 电压跟随电路按表6.1内容实验并测量记录。表6.1 2.反相比例放大器实验电路如图6.2所示。图6．2 反相比例放大电路(1)按表6.2内容实验并测量记录。 (2)按表6.3要求实验并测量记录。

(3)测量图6.2电路的上限截止频率。 3.同相比例放大电路电路如图6.3所示 (1)按表6.4和6.5实验测量并记录。图6．3 同相比例放大电路表6.4 (2)测出电路的上限截止频率。上限截止频率为23.5KHz，且其为低通。 4.反相求和放大电路。实验电路如图6.4所示。按表6.6内容进行实验测量，并与预习计算比较。

图6.4反相求和放大电路 5.双端输入求和放大电路实验电路为图6.5所示。图6．5 双端输入求和电路表6.7 按表6.7要求实验并测量记录。五、实验小结 1．总结本实验中5种运算电路的特点及性能。电压跟随器的显著特点就是，输入阻抗高，而输出阻抗低。反相比例放大器，输出电压按比例增大，相位与输入电压相反。同相比例放大器，输出电压按比例增大，相位与输入电压相同。

集成运算放大器的应用实验报告

集成运算放大器的应用实验报告一、实验目的 1．了解运算放大器的特性和基本运算电路的组成； 2．掌握运算电路的参数计算和性能测试方法。二、实验仪器及器件 1．数字示波器； 2．直流稳压电源； 3．函数信号发生器； 4．数字电路实验箱或实验电路板； 5．数字万用表； 6．集成电路芯片uA741 2块、电容0.01uF2个,各个阻值的电阻若干个。三、实验内容 1、在面包板上搭接μA741的电路。首先将+12V和-12V直流电压正确接入μA741的Vcc+(7脚)和Vcc-（4脚）。 2、用μA741组成反比例放大电路，放大倍数自定，用示波器观察输入和输出波形，测量放大器的电压放大倍数。 3、用μA741组成积分电路，用示波器观察输入和输出波形，并做好记录。四、实验原理（1）集成运放简介集成电路运算放大器（简称集成运放或运放）是一个集成的高增益直接耦合放大器，通过外接反馈网络可构成各种运算放大电路和其它应用电路。集成运放uA741

uA741电路符号及引脚图任何一个集成运放都有两个输入端，一个输出端以及正、负电源端，有的品种还有补偿端和调零端等。（a ）电源端：通常由正、负双电源供电，典型电源电压为±15V 、 ±12V 等。如：uA741的7脚和4脚。（b ）输出端：只有一个输出端。在输出端和地（正、负电源公共端）之间获得输出电压。如：uA741的6脚。最大输出电压受运放所接电源的电压大小限制，一般比电源电压低1～2V ；输出电压的正负也受电源极性的限制；在允许输出电流条件下，负载变化时输出电压几乎不变。这表明集成运放的输出电阻很小，带负载能力较强。（c ）输入端：分别为同相输入端和反相输入端。如：uA741的3脚和2脚。输入端有两个参数需要注意：最大差模输入电压V id max 和最大共模输入电压 V ic max 。两输入端电位差称为“差模输入电压”V id ：id V V V +-=- 。两输入端电位的平均值，称为“共模输入电压”V ic ：任何一个集成运放，允许承受的V id max 和V ic max 都有一定限制。两输入端的输入电流 i + 和 i - 很小，通常小于1?A ，所以集成运放的输入电阻很大。（2）集成运放的主要参数集成运放的主要参数有：输入失调电压、输入失调电流、开环差模电压放大倍数、共模抑制比、输入电阻、输出电阻、增益－带宽积、转换速率和最大共模输入电压。其中最重要的是增益－带宽积、转换速率和最大共模输入电压三个参数，在应用集成运放时应特别注意。

运算放大电路实验报告

北京邮电大学实验报告课程名称：电子电路基础实验名称：集成运算放大器的运用通信工程系23班姓名：郭奥教师：魏学军成绩： 2011年11月28日

一：实验目的 1．研究有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功能 2．了解运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题 3．提高独立设计和独立完成实验的能力二：实验器材

三：预习思考题 1. 本实验哪些电路需要调零？若需要如何操作？所有需要放大含有直流分量的应用场合，都必须进行调零，即对运放本身（主要是差动输入级）的失调进行补偿，以保证运放闭环工作时，输入为零时输出也为零。操作时分两种情况： ① 有的运放已有引出的补偿端，只需按照器件手册的规定接入调零电路即可。 ② 对于没有设调零端的运放，可将电路的输入端接地，用万用表直流电压档或示波器的DC 耦合档接在电路的输出端，调节电位器，使输出为零。 2. 在反相加法器中，如ui1和ui2均采用直流信号，并选定ui2=-1V ，当考虑到运算放大器的最大输出幅度（V 12±）时，|ui1|的大小不应超过多少伏？答：2/)2(1uo ui ui --=故|ui1|max=6.5V 3. 在积分电路中，如F C k R μ7.4,1001=Ω=，求时间常数。假设ui=0.5V,问要使输出电压uo 达到5V ，需要多长时间？答：47.0*1==C R τ)0(1)(0uc uidt RC t uo t +-=?t=4.7s 4. 为了不损坏集成芯片，试验中要注意什么问题？答：切记正、负电源极性接反和输出端短路。

四：实验电路图：反相比例运算电路反相加法运算电路积分运算电路五：实验步骤：

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min i U 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。 10k Ω 输入电压i U 经电阻R 1加到集成运放的反相输入端，其同相输入端经电阻R 2 接地。输出电压O U 经R F 接回到反相输入端。通常有： R 2=R 1//R F 由于虚断，有 I +=0 ，则u +=-I +R 2=0。又因虚短，可得：u -=u +=0 由于I -=0，则有i 1=i f ，可得： F o 1i R u u R u u -=--- 由此可求得反相比例运算电路的电压放大倍数为： ??? ???? ==-==1i i if 1F i o uf R i u R R R u u A

反相比例运算电路的输出电阻为：R of =0 输入电阻为：R if =R 1 b ．同相比例运算 10k Ω 输入电压i U 接至同相输入端，输出电压O U 通过电阻R F 仍接到反相输入端。R 2的阻值应为R 2=R 1//R F 。根据虚短和虚断的特点，可知I -=I +=0,则有 o F u R R R u ?+= -11 且 u -=u +=u i ，可得： i o F u u R R R =?+11 1 F i o uf R R 1u u A +== 同相比例运算电路输入电阻为： ∞==i i if i u R 输出电阻： R of =0 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 1212i i o F u u u R R R +=- 1212()F F o i i R R u u u R R =-+ 当R 1=R 2=R ，则 12()F o i i R u u u 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。按表1内容进行实验测量并记录。

实验七比例求和运算及微分运算电路

实验七比例求和运算及微分运算电路一.实验目的 1.掌握集成运算放大器的特点，性能及使用方法。 2.掌握比例求和电路，微积分电路的测试和分析方法。 3.掌握各电路的工作原理和理论计算方法。二.实验仪器 1.GOS-620模拟示波器 2.GFG-8250A信号发生器 3.台式三位半数字万用表 4.指针式交流毫伏表 5.SPD3303C直流电源三.实验内容及步骤 1.搭接电压跟随器并验证其跟随特性，测量2-3组数据进行验证。 2.测量反向比例电路的比例系数，测量其计算值与理论值进行比较

理论值：Uo=-(R F/Ri)*Ui,ui=7mV,uo=-70mV 实际值： uo=7mV,ui=69mV 3.测量同相比例放大器的比例系数及上限截止频率理论值:uo=-(1+RF/Ri)*ui,ui=6.9mV,uo=75.9mV 实际值:ui=6.9mV,uo=76mV 4.测量反相求和电路的求和特性，注意多路输入信号可通过电阻分压法获取仿真值如下图所示， Ui1=3.185mV,Ui2=1.706mV,Uo=48.899mV, 满足输入与输出运算关系: Uo=-［(RF /R1)*Ui1+( RF /R2)*Ui2］

5.验证双端输入求和的运算关系

6.积分电路如图所示连接积分运算电路，检查无误后接通±12V直流电源 ①取ui=-1V,用示波器观察波形uo,并测量运放输出电压值的正向饱和电压值正向饱和电压值为11V ②取ui=1V,测量运放的负向饱和电压值。注意±1V的信号源可用1Hz交流信号代替反向饱和电压值为-11V ③将电路中的积分电容改为0.1uF，ui分别输入1kHz幅值为2V的方波和正弦波信号，观察ui和uo的大小及相位关系并记录波形，计算电路的有效积分时间。 Ui=1.414V,Uo=222.157mV

5集成运放电路实验报告

实验报告姓名：学号：日期：成绩：课程名称模拟电子实验实验室名称模电实验室实验名称集成运放电路同组同学指导老师一、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) 反相比例运算电路电路如图6－1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6－1 反相比例运算电路图6－2 反相加法运算电路 2) 反相加法电路电路如图6－2所示，输出电压与输入电压之间的关系为 )U R R U R R ( U i22 F i11F O +-= R 3＝R 1 // R 2 // R F 3) 同相比例运算电路图6－3(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 1 F O )U R R (1U + = R 2＝R 1 // R F 当R 1→∞时，U O ＝U i ，即得到如图6－3(b)所示的电压跟随器。图中R 2＝R F ，用以减小漂移和起保护作用。一般R F 取10K Ω， R F 太小起不到保护作用，太大则影响跟随性。 i 1 F O U R R U - =

比例求和运算电路实验报告(同名12083)

比例求和运算电路实验报告--- 一、实验目的 ①掌握用集成运算放大器组成比例\求和电路的特点和性能； ②学会用集成运算放大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、实验内容 Ⅰ.电压跟随器实验电路如图6-1所示：理论值：U i=U+=U-=U

图6-1 电压跟随器按表6-1内容实验并记录。 V i（V）-2-0.50+0.51 V O（V） R L=∞-2.18 -0.67 1 -0.1 7 +0.3 3 0.8 3 R L=5K1-2.18 -0.67 1 -0.1 7 +0.3 3 0.8 3 表6-1 Ⅱ.反相比例放大电路实验电路如图6-2所示：理论值：（U i-U-）/10K=（U--U O）/100K且U+=U-=0故U O=-10U i 图6-2 反相比例放大器 1）按表6-2内容实验并测量记录：

表6-2 发现当U i =3000 mV 时误差较大。 2）按表6-3要求实验并测量记录：表6-3 其中R L 接于V O 与地之间。表中各项测量值均为U i =0及U i =800mV 时所得该项测量值之差。 Ⅲ.同相比例放大器电路如图6-3所示。理论值：U i /10K=（U i -U O ）/100K 故U O =11U i

图6-3 同相比例放大电路 1）按表6-4和6-5实验测量并记录。直流输入电压U i（mV）301003001000 输出电压U O 理论估算（mV）3301100330011000实测值（mV）6091710241010300误差94.3%40.52%25.4%0.667% 测试条件理论估算值（mV）实测值（mV） ΔU O R L开路，直流输入信号U i 由0变为800mV 88008820 ΔU AB00ΔU R2800790ΔU R1-800-800ΔU OL U=800mV， R L由开路变为5K1 88008880 表6-5

实验--集成运算放大器的基本应用

实验集成运算放大器的基本应用（Ⅱ）——有源滤波器一、实验目的 1、熟悉用运放、电阻和电容组成有源低通滤波、高通滤波和带通、带阻滤波器。 2、学会测量有源滤波器的幅频特性。二、实验原理（a）低通（b）高通 (c) 带通（d）带阻图9－1 四种滤波电路的幅频特性示意图由RC元件与运算放大器组成的滤波器称为RC有源滤波器，其功能是让一定频率范围内的信号通过，抑制或急剧衰减此频率范围以外的信号。可用在信息处理、数据传输、抑制干扰等方面，但因受运算放大器频带限制，这类滤波器主要用于低频范围。根据对频率范围的选择不同，可分为低通(LPF)、高通(HPF)、带通(BPF)与带阻(BEF)等四种滤波器，它们的幅频特性如图9－1所示。

具有理想幅频特性的滤波器是很难实现的，只能用实际的幅频特性去逼近理想的。一般来说，滤波器的幅频特性越好，其相频特性越差，反之亦然。滤波器的阶数越高,幅频特性衰减的速率越快，但RC 网络的节数越多，元件参数计算越繁琐，电路调试越困难。任何高阶滤波器均可以用较低的二阶RC 有滤波器级联实现。 1、低通滤波器（LPF ）低通滤波器是用来通过低频信号衰减或抑制高频信号。如图9－2（a ）所示，为典型的二阶有源低通滤波器。它由两级RC 滤波环节与同相比例运算电路组成，其中第一级电容C 接至输出端，引入适量的正反馈，以改善幅频特性。图9－2（b ）为二阶低通滤波器幅频特性曲线。 (a)电路图 (b)频率特性图9－2 二阶低通滤波器电路性能参数 1 f uP R R 1A += 二阶低通滤波器的通带增益 RC 2π1f O = 截止频率，它是二阶低通滤波器通带与阻带的界限频率。 uP A 31Q -= 品质因数，它的大小影响低通滤波器在截止频率处幅频特性的形状。

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

比例求和运算电路实验报告

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/求和电路的特点和性能； ②学会用集成运算放大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、实验内容 Ⅰ.电压跟随器实验电路如图1所示：图1 电压跟随器按表1内容实验并记录。 Vi（V） -2 -0.5 +0.5 1 VO（V）

-2.001 -0.505 0.003 0.507 1.002 RL=5K1 -2.001 -0.505 0.003 0.507 1.002 表1 Ⅱ.反相比例放大电路实验电路如图2所示： ? 图2 反相比例放大?器 1）按表2内容实验并测量记录：直流输入电压Ui（mV） 30 100

1000 3000 输出电压UO 理论估算（mV）-300 -1000 -3000 -10000 -30000 实测值（mV）-320 -1046 -3004 -9850 -9940 误差(mV) 20 46 4 -150 -20xx0

发现当Ui=3000 mV时误差较大。 2）按表3要求实验并测量记录：测试条理论估算值（mV）实测值（mV） ΔUO RL开路，直流输入信号Ui由0变为800mV -8000 -8030 ΔUAB ΔUR2 800 ΔUR1 ΔUOL U=800mV，

RL由开路变为5K1 0.02 表3 其中RL接于VO与地之间。表中各项测量值均为Ui=0及Ui=800mV时所得该项测量值之差。 Ⅲ.同相比例放大器电路如图3所示。理论值：Ui/10K=（Ui-UO）/100K故UO=11U?i ? 图3 同相比例放大?电路 1）按表4和5实验测量并记录。直流输入电压Ui（mV） 30 100 300 1000 3000 输出电压UO 理论估算（mV） 300

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