实验 比例求和运算电路
实验四 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器组成比例、求和电路。
2．掌握比例、求和运算电路的特点及性能。
3．学会上述电路的测试和分析方法。
4．掌握各电路的工作原理。
二、虚拟实验仪器及器材示波器、可变电源、数字万用表等仪器、集成运算放大器LM324三、实验原理及参考电路（一）、比例运算电路 1．工作原理比例运算（反相比例运算与同相比例运算）是应用最广泛的一种基本运算电路。
a ．反相比例运算,最小输入信号mini 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iU 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OU 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： Fo1i 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 uR 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 1b ．同相比例运算10k Ω输入电压iU 接至同相输入端，输出电压OU 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 Fu R R R u ⋅+=-11且 u -=u +=u i ，可得：i o F u u R R R =⋅+111F i o uf R R 1u u A +==同相比例运算电路输入电阻为：∞==iiif 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。
电子线路基础模拟电路实验8 比例求和运算电路
实验八 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、示波器 1台2、信号发生器 1台3、万用表 1块4、模拟电路实验箱 1台三、实验原理（一）比例运算电路用集成运放组成的比例电路是一种最基本、最简单的运算电路，比例电路的输出电压与输入电压成比例关系，即电路可以实现比例运算，它的一般表达式为i KV V =0 （1-8-1）式中的K 称为比例系数，K 可以是正值，也可以是负债，决定于输入电压的接法。
根据输入信号的不同接法，比例电路有三种基本形式：反相输入、同相输入和差动输入比例电路。
虽然三种接法可以实现比例运算，但是三种不同接法的比例电路具有各自不同的特点。
下面分别进行介绍。
1、反相输入比例电路如图1-8-1所示，信号由反相端输入，R F 和R 1组成负反馈网络，引入电压并联负反馈。
在理想情况下，V -=V +=0，而且I -=I +=0 则输出电压为i FF iF F R R R R R I ννν110-=-=-= （1-8-2 即输出电压与输入电压成比例，比例系数即电压放大倍数为10R RA F i VF -==νν （1-8-3）由上式可见,图1-8-1电路中的输出电压与输入电压的幅值成正比，实现了比例运算。
但由于输入电压加在运放的反相输入端，故V 0与V i 的极性相反。
改变比值1R R F，可灵活地改变A VF 的大小，平衡电阻R 2=R 1∥R F图1-8-1 反相输入比例电路1、同相比例运算电路同相比例电路如图1-8-2所示。
输入电压通过电阻R 2接在集成运放的同相输入端，但为了保证所加反馈的极性为负反馈，故从输出端通过电阻R F 仍引回到反相输入端同时通过电阻R 1接地。
为使集成运放的同相输入端与反相输入端的两点对地的电阻相等，图1-8-2中电阻R 2阻值应为R 2=R 1∥R F在图1-8-2中，因I +=0，故V -=V +=V i因I -=0，则可认为反相输入端的电压V -是输出电压V 0在电阻R 1和R F 两个电阻上分压得到的，即i FV V R R R V =+=-011由上式可求得电压放大倍数为101R RV V A F i VF +==（1-8-4）由上式可知，图1-8-2电路中输出电压与输入电压的幅值成正比，而且，由于输入电压加在运放的同相输入端，故V 0与V i 的极性也相同，即电路能够实现同相比例运算。
比例求和运算电路实验
比例求和运算电路实验1．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）掌握上述电路的测试和分析方法。
2．实验仪器（1）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。
3．预习要求（1）计算表5.6.1中的V 0和A f 。
（2）估算表5.6.3的理论值。
（3）估算表5.6.4、表5.6.5中的理论值。
（4）计算表5.6.4中的V 0值。
（5）计算表5.6.7中的V 0值。
4．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 1Fi 0f R R V V A -== 1R r if =同相比例放大器 1Fi 0f R R V V A +==1 ()id od r F A r +≈1式中Od A 为开环电压放大倍数，F11R R R F +=,id r 为差模输入电阻。
当0F =R 或∞=1R 时，0f =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，用运算放大器实现求和运算时，既可采用反相输入方式，也可采用同相输入或双端输入的方式，下面列出它们的计算公式。
反相求和电路 )V R 1V R 1(R V i22i11F 0⋅+⋅-= 双端输入求和电路 ⎪⎪⎭⎫⎝⎛-'=i11Σi22ΣΣF0V R R V R R R R V 式中，F 1Σ//R R R =，32Σ//R R R ='5.实验内容（1）电压跟随器。
实验电路如图5.6.1所示。
图5.6.1 电压跟随器按表5.6.1内容进行实验，测量并记录相关数据。
表5.6.1（2）反相比例放大器。
实验电路如图5.6.2所示。
图5.6.2 反相比例放大器① 按表5.6.2内容进行实验，测量并记录相关数据。
表5.6.2② 按表5.6.3内容进行实验，测量并记录相关数据。
实验七比例求和运算电路
03 实验步骤与操作
搭建比例运算电路
选择合适的运算放大器
搭建电路
根据实验需求，选择具有适当性能指 标的运算放大器，如低失真、低噪声 等。
按照设计好的电路图，在面包板上搭 建比例运算电路，注意元件布局和走 线。
设计比例运算电路
根据所需放大倍数，设计合适的比例 运算电路，包括电阻、电容等元件的 选型和取值。
搭建求和运算电路
设计求和运算电路
根据实验需求，设计能够实现两 个或多个输入信号求和的运算电
路。
选择合适的元件
根据设计需求，选择合适的电阻、 电容等元件，实现信号的加权和求 和。
搭建电路
在面包板上按照设计好的电路图搭 建求和运算电路，确保连接正确且 紧固。
组合比例求和运算电路
连接比例运算电路和求和运算电路
实验意义及价值
拓展电子技术应用领域
比例求和运算电路作为一种基本的模拟电路，在电子技术应 用领域具有广泛的应用前景，如信号处理、自动控制等。
促进电子技术教学发展
通过本次实验，可以帮助学生深入理解和掌握模拟电路的基 本原理和设计方法，提高其实践能力和创新意识。
对未来研究的建议
深入研究高性能比例求和运算电路
实验七比例求和运算电路
目 录
• 引言 • 比例求和运算电路基本原理 • 实验步骤与操作 • 实验数据分析与讨论 • 实验结论与总结
01 引言
实验目的
掌握比例求和运算电 路的基本原理和实现 方法。
通过实验验证理论分 析和电路设计的正确 性。
学会使用运算放大器 构建比例求和电路。
实验背景
比例求和运算电路是模拟电子技术中的一种基本电路，广泛应用于信号处理、自动 控制等领域。
实验四比例求和运算电路实验报告
1、可能是电压调节的过程中存在着一些人为的误差因素。
2、可能是所给的电压表本身带有一定的误差。
3、实验中的导线存在一定的电阻。
4、当电压加大到某一个值时，任凭输入电压怎么增大，输出电压不会再改变了，这就是运算放大器本身的构造问题了。
理论值：UO=（1+RF/R1）*R3/（R2+R3）*U2-RF/R1*U1?
实验原理图如下：
实验结果：
直流输入电压Vi1（V）
1v
2v
直流输入电压Vi2（V）
理论值（V）
输出电压V0（V）
五、实验小结及感想
1．总结本实验中5种运算电路的特点及性能。
电压跟随电路：所测得的输出电压基本上与输入电压相等，实验数据准确，误差很小。
实验四比例求和运算电路实验报告
实验四
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
即：Ui=U+=U-=U
图1 电压跟随器
表1：电压跟随器
直流输入电压Vi（v）
-2
0
1
输出电压Vo(v)
Rl=∽
Rl=
从实验结果看出基本满足输入等于输出。
2、反相比例电路
理论值：（Ui-U-）/10K=（U--UO）/100K且U+=U-=0故UO=-10Ui。
实验电路如图2所示：
图2：反向比例放大电路
电子技术基础实验7 比例求和运算电路
1
2
3
电压跟随电路
实验电路如图6.1所示。
4 D
C
A1
Vo
Vi
RL 5K1
B
按表6.1内容实验并测量记录。
Title
Vi(V)
Si z e
-2 Number
-0.5
0
+0.5Revision
1
Vo(V)
B
R =∞ Date: FiLle:
5-May-2 003
Sheet of
C:\PROG RAM FILES\DE SIGN EXPLOR ER 99 SE\EXAM PLDErSa\wMnyBDeys:ig n.ddb
A
1
RL=5K1 2
3
4
2020/7/27
1
反相2 求和放大3 电路 4
实验电路如图6.4所示
D
按表6.6内容进行实验测量，并与预习计算比较。
R2
RF
10K
100K
Vi1
C
R1 10K
C
Vi2
A1
Vo
R3 10K
B
B
Vi1(V) Vi2A (V) VO(V) 1
2020/7/27
Title
0.3
比例求和运算电路
实验目的 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。 学会上述电路的测试和分析方法。
实验仪器 数字万用表 示波器 信号发生器
预习要求 计算表6.1中的Vo和Af 估算表6.3的理论值 估算表6.4、表6.5中的理论值 计算表6.6中的Vo值 计算表6.7中的Vo值
2020/7/27
实验电路如图6.5所示 按表6.7内容进行实验测量
实验五 比例求和运算电路
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
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实验报告
实验四比例求和运算电路实验报告是一份详细的文档，用于描述实验四比例求和运算电路的实验过程及实验结果。
它包括实验目的、原理说明、实验步骤、结果分析和结论性评价等内容。
1.实验目的：本次实验的目的主要是探究实验四中比例求和运算电路的工作原理，并通过分析实验结果来检验电路的正确性。
2.原理说明：比例求和运算电路是一种常用的电路，它的工作原理如下：将输入电压V1和V2乘以系数K1和K2（K1+K2=1），然后将两个乘积相加得到输出电压Vout，即： Vout=K1 * V1 + K2 * V2。
3.实验步骤：（1）首先，按照电路图将所有元件依次装上电路板，根据实验指导书的要求，正确接线。
（2）确认安装正确后，按照电路图将V1和V2先后依次调节至0.6V和1.4V，观察比例求和电路的输出电压Vout。
（3）将V1和V2先后依次调节至0.8V和1.2V，观察比例求和电路的输出电压Vout。
4.结果分析：从实验结果来看，当V1=0.6V，
V2=1.4V时，Vout=1.0V；当V1=0.8V，V2=1.2V时，
Vout=1.0V，说明电路电压求和运算正确。
5.结论性评价：本次实验成功地验证了比例求和运算电路的正确性，提高了对电路的深入理解。
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实验七比例求和运算电路
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。
实验仪器
1．数字万用表
2．直流稳压电源
3．双踪示波器
4．信号发生器
5．交流毫伏表。
实验原理与测量原理
集成运算放大器是高电压放大倍数、高输入阻抗、低输出阻抗的多级直接耦合放大器，具有两个输入端和一个输出端，可对直流及交流信号进行放大，外接负反馈电路后，输出电
压U
O 与输出电压U
i
的运算关系仅取决于外接反馈网络和输入端的外接阻抗，而与运算放大
器本身无关。
运算放大器型号、品种繁多，应用十分广泛。
本次实验采用通用型集成运放μA741。
μA741外管脚意义
图是μA741的外引线图，各引脚功能如下：
1、5 ——运放调零端
2 ——反相输入端
3 ——同相输入端
4 ——电源负端，通常为-12V
5 ——运放输出端
7 ——直流电源正端，通常为+12V
实验内容
1．电压跟随器
图为电压跟随器电路。
当输入信号满足集成运放对输入信号的要求时，输出跟随输入信号的变化，此电路经常用在多级放大器的第一级，起阻抗匹配作用。
测量结果：
2．
图为反相比例运算电路，μA741按理想运放处理时，输出与输入的运算关系为：
测试结果：
3．同相比例放大器
图电路为同相比例运算电路，输出与输入的关系为：
测量结果：
4．反相求和放大器
图电路为反相求和放大电路，输出与输入的运算关系为：
测量结果：
5．加减运算电路
图电路为加减运算电路，运算关系为：。