实验20 集成运算放大器的基本运算电路
集成运放组成的基本运算电路
K2
C 1μF
R2 1M
K1 +15V
vS
－
R1 100K
A
vO
＋
R′ 100K
-15V
vo
1 R1
t
0 vsdt
积分运算电路
4. 积分运算电路
将实验数据及波形填入下述表格中：
vs波形
vs幅度值
vo波形
vo频率
vo幅度值
5. 用积分电路转换方波为三角波
电路如下图所示。图中电阻R2的接入是为了抑制由 IIO、VIO所造成的积分漂移，从而稳定运放的输出零 点。
A
vO
υS
＋
R′ 10K
-15V
v0
(1
RF R1
)vs
同相比例运算电路
2. 实现同相比例运算
将实验数据及波形填入下述表格中：
输入信号vs1 (V)
有效值
波形
输入信号vs2 (V)
有效值
波形
有效值
输出电压vo (V)
峰值
波形
注：上表针对正弦波输入，若是其他信号输入表作相应改变。
3. 减法器（差分放大电路）
减法器（差分放大电路）运算仿真电路
3. 减法器（差分放大电路）
减法器（差分放大电路）运算仿真电路
3. 减法器（差分放大电路）
将实验数据及波形填入下述表格中：
输入信号vs1 (V)
有效值
波形
输入信号vs2 (V)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
有效值
波形
有效值
输出电压vo (V)
峰值
波形
注：上表针对正弦波输入，若是其他信号输入表作相应改变。
vs波形
集成运放组成的基本运算电路 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： 张冶沁 成绩：__________________ 实验名称： 基本运算电路设计 实验类型： 电路实验 同组学生姓名：__________ 一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得一、实验目的和要求1.掌握集成运放组成的比例、加法和积分等基本运算电路的设计。
2.掌握基本运算电路的调试方法。
3.学习集成运算放大器的实际应用。
二、实验内容和原理1.实现反相加法运算电路2.实现反相减法运算电路3.用积分电路将方波转换为三角波4.同相比例运算电路的电压传输特性（选做）5.查看积分电路的输出轨迹（选做）三、主要仪器设备HY3003D-3型可调式直流稳压稳流电源 示波器、信号发生器、万用表 实验箱LM358运放模块四、操作方法和实验步骤1.两个信号的反相加法运算1) 按设计的运算电路进行连接。
2) 静态测试：将输入接地，测试直流输出电压。
保证零输入时电路为零输出。
3) 调出0.2V 三角波和0.5V 方波，送示波器验证。
4) V S1输入0.2V 三角波，V S2输入0.5V 方波，用示波器双踪观察输入和输出波形，确认电路功能正确。
记录示波器波形（坐标对齐，注明幅值）。
2. 减法器（差分放大电路）减法器电路，为了消除输入偏置电流以及输入共模成分的影响，要求R1=R2、RF=R3。
专业： 姓名：学号： 日期： 地点：学生序号61) 按设计的运算电路进行连接。
2) 静态测试：输入接地，保证零输入时为零输出。
3) V S1和V S2输入正弦波（频率和幅值），用示波器观察输入和输出波形，确认电路功能正确。
4) 用示波器测量输入和输出信号幅值，记到表格中。
3.用积分电路转换方波为三角波电路中电阻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。
集成运算放大电路实验报告
电子技术基础实验与课程设计------运算放大器基本放大电路实验目的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。
1.1反相比例放大电路输入输出关系: 输入电阻: Ri=R1 输出电阻: Ro=01.1.1设计要求1.1.2选择器件与多数计算通过查找资料选用TL082集成运放设计放大12倍。
反相比例放大电路仿真电路图i oV R R V 12-=i R o V R R V R R V 1212)1(-+=输入与输出电压所以输出放大倍数 =12电压输入输出波形图i oV R R V 12-=1.2同相比例放大电路输入输出关系: 输入电阻: Ri=∞ 输出电阻: Ro=0 1.2.1设计要求1.2.2选择器件与多数计算通过查找资料选用TL082集成运放设计放大12倍。
i o V RRV )1(12+=R o V R RV R R V 12i 12)1(-+=同相比例放大电路仿真电路图输入与输出电压所以输出放大倍数： =12 电压输入输出波形图i o V RRV )1(12+=1.3微分电路R fU iR 2U oC 1foi R U dt dU C -=1dtdU C R U if o 1-=max 1)(dtdU U C R i oM f ≤实用微分电路RC1=RfC电路的输出电压为o u 为：21io du u R C dt =- 式中，21R C 为微分电路的时间常数。
集成运算放大器基本应用(模拟运算电路)实训指导
集成运算放大器基本应用 （模拟运算电路）实训指导（特别提醒：实验电路图中可能存在有的元器件数值与实验电路板中的不相同，实验时应以实验电路板中的为准。
另外，由于元器件老化、湿度变化、温度变化等诸多因素的影响所致，实验电路板中所标的元器件数值也可能与元器件的实际数值不一致。
有的元器件虽然已经坏了，但仅凭肉眼看不出来。
因此，在每次实验前，应该先对元器件（尤其是电阻、电容、三极管）进行单个元件的测量（注意避免与其它元器件或人体串联或并联在一块测量）。
并记下元器件的实际数值。
否则，实验测得的数值与计算出的数值可能无法进行科学分析。
）一．实验目的1．研究由集成运放组成的比例、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。
基本运算电路。
1)反相比例运算电路电路如图8—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i F O U R RU 1-=为了减小输入级偏置电流引起的运算误差，在同相端应接入平衡电阻R 2=R 1||R F 。
U OOU U图8—1 图8—22)反相加法电路电路如图8—2，输出电压与输入电压之间的关系为)(2211i F i F O U R RU R R U +-=R 3= R 1‖R 2‖R F 3)同相比例运算电路图8—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 F O U R R U ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=11 R 2 = R 1‖R F当R 1 ∞，U o =U i ，即得到如图8—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。
集成运算放大器的基本应用实验报告
集成运算放大器的基本应用实验报告集成运算放大器的基本应用实验报告引言：集成运算放大器（Operational Amplifier，简称Op-Amp）是一种广泛应用于电子电路中的重要器件。
它具有高增益、低失调、宽带宽等特点，可以实现信号放大、滤波、积分、微分等功能。
在本次实验中，我们将通过几个基本应用实验，探索集成运算放大器的工作原理和应用场景。
实验一：非反相放大器非反相放大器是Op-Amp最常见的应用之一。
它通过将输入信号与放大倍数相乘，输出一个放大后的信号。
我们在实验中使用了一个标准的非反相放大器电路，将一个正弦波信号作为输入，观察输出信号的变化。
实验结果显示，输出信号的幅度和输入信号的幅度相比，增大了放大倍数倍。
而相位方面，输出信号与输入信号的相位保持一致。
这说明非反相放大器能够有效放大输入信号，并且不改变其相位。
实验二：反相放大器反相放大器是Op-Amp另一种常见的应用。
它与非反相放大器相比，输入信号与放大倍数相乘后取反，输出一个反向的放大信号。
我们在实验中使用了一个反相放大器电路，将一个正弦波信号作为输入，观察输出信号的变化。
实验结果显示，输出信号的幅度与输入信号的幅度相比，同样增大了放大倍数倍。
但是相位方面，输出信号与输入信号相差180度。
这说明反相放大器能够有效放大输入信号，并且改变其相位。
实验三：积分器积分器是Op-Amp的另一个重要应用。
它可以将输入信号进行积分运算，输出一个积分后的信号。
我们在实验中使用了一个积分器电路，将一个方波信号作为输入，观察输出信号的变化。
实验结果显示，输出信号呈现一个斜率逐渐增大的曲线，表明输入信号得到了积分。
这说明积分器能够有效对输入信号进行积分运算，输出一个积分后的信号。
实验四：微分器微分器是Op-Amp的又一个重要应用。
它可以将输入信号进行微分运算，输出一个微分后的信号。
我们在实验中使用了一个微分器电路，将一个正弦波信号作为输入，观察输出信号的变化。
集成运算放大器的基本运算电路
集成运算放大器的基本运算电路x本文介绍了集成运算放大器的基本运算电路，包括其结构、功能、特性和应用。
集成运算放大器是一种半导体器件，用于放大电气信号，它有助于提高信号的电压或电流，使信号可以传输到远处。
集成运算放大器具有很多优点，如体积小、功耗低、抗干扰能力强、可靠性高等。
此外，它还可以实现各种电路设计，如移相器、高通滤波器和低通滤波器等。
本文将详细介绍集成运算放大器的基本运算电路，包括电路结构、工作原理、参数、应用等。
集成运算放大器（Integrated Operational Amplifier）是一种具有可替代性的多输入半导体电路，它可以提高任何一路输入信号的电压或电流，可以实现各种复杂的放大电路。
集成运算放大器的基本电路由一个或多个放大器组成，每个放大器由若干个部件组成，可以形成一个可调节复杂放大电路。
集成运算放大器可分为多晶片、单晶片和小规模集成电路3种类型，根据处理信号的种类和放大系数的大小，它可以分为分立电路、模拟电路和数字电路。
集成运算放大器的输出电压可以大大提高原始信号的电压，并且可以根据输入参数调节输出电压。
集成运算放大器的基本运算电路由放大器、输入端口和输出端口组成。
输入端口由两个端口组成，分别是正输入端口和负输入端口，这两个端口可以接收一个正电压信号和一个负电压信号。
输出端口可以接收较大的电压信号，输出信号与输入信号的相位一致。
此外，很多放大器还具有滞后环节，可以进一步延迟放大器的输出信号，使其同输入信号的相位更为一致。
集成运算放大器的特性取决于其器件和结构，主要特性有：抗干扰能力强、体积小、功耗低、可靠性高等。
此外，集成运算放大器还具有很多类型，如双路放大器、移相器、高通滤波器和低通滤波器等，每种器件都有其特定的应用。
集成运算放大器可用于实现各种电路，如低通滤波器、高通滤波器、移相器等，这些电路有助于提高电路系统的精度和灵敏度，从而实现精确的测量和控制。
此外，它还可以用于实现多种复杂电路，如高阻率电路、低阻率电路和串行/并行电路等。
集成运算放大器构成的反相比例运算电路
集成运算放大器构成的反相比例运算电路反相比例运算电路是一种基本的集成运算放大器应用电路，广泛应用于信号放大、滤波、测量和控制等领域。
反相比例运算电路由集成运算放大器、电阻、输入信号源和输出负载组成。
其中，集成运算放大器是电路的核心部件，具有高增益、高输入阻抗和低输出阻抗的特点。
反相比例运算电路的工作原理如下：输入信号通过电阻与集成运算放大器的输入端相连，电阻使得输入信号能够被有效地分配给集成运算放大器。
集成运算放大器将输入信号放大，并通过输出端连接的负载电阻输出放大后的信号。
由于电阻的存在，输出信号与输入信号成反向关系，并且放大倍数与电阻的比值有关。
反相比例运算电路具有许多重要特性。
首先，通过调整电阻值可以调节放大倍数，使得电路可以适应不同的信号放大需求。
其次，由于集成运算放大器具有极低的输入电阻，使得电路可以接收来自各种信号源的输入信号，而不会对信号源产生额外负载。
此外，反相比例运算电路具有极低的输出阻抗，可以驱动各种负载电阻，保证输出信号的传输质量。
在实际应用中，反相比例运算电路有着广泛的用途。
例如，可以用于音频放大器、传感器信号放大、滤波器设计等。
在音频放大器中，反相比例运算电路能够将低电平的音频信号放大至足够的音量，以满足人们对音乐的欣赏需求。
在传感器信号放大方面，反相比例运算电路可以对微弱的传感器信号进行放大，使其能够被有效地采集和处理。
而在滤波器设计中，反相比例运算电路能够实现对特定频率范围内信号的放大，过滤掉其他频率的杂音干扰。
总之，反相比例运算电路是一种重要的集成运算放大器应用电路，其结构简单、性能优越，具有广泛的应用领域。
通过合理选择电阻值和运用反相比例运算电路的特性，我们可以满足各种信号放大、滤波、测量和控制的需求，并提高电路的性能和可靠性。
集成运算放大器的基本应用模拟运算电路实验报告
集成运算放大器的基本应用模拟运算电路实验报告实验目的：1. 学习集成运算放大器的基本应用；2. 掌握模拟运算电路的基本组成和设计方法；3. 理解反馈电路的作用和实现方法。
实验器材：1. 集成运算放大器OP07；2. 双电源电源供应器；3. 多用途万用表；4. 音频信号发生器；5. 电容、电阻、二极管、晶体管等元器件。
实验原理：集成运算放大器是一种高增益、高输入阻抗、低输出阻抗、具有巨大开环增益的差分放大器。
在应用中，我们通常通过反馈电路来控制放大器的增益、输入输出阻抗等特性，从而使其实现各种模拟运算电路。
常用的反馈电路有正向电压反馈、负向电压反馈和电流反馈等。
各种反馈电路的实现方法有所不同，但基本思想都是引入一个反馈回路来控制电路的传递函数，从而实现对电路特性的控制。
实验内容：1. 非反相比例放大电路按照电路图接线，设置正常的电源电压和输入信号参数，测量输出电压和放大倍数，记录实验数据。
2. 非反相积分电路按照电路图接线，设置正常的电源电压和输入信号参数，测量输出电压和放大倍数，记录实验数据。
3. 非反相微分电路按照电路图接线，设置正常的电源电压和输入信号参数，测量输出电压和放大倍数，记录实验数据。
4. 反相比例放大电路按照电路图接线，设置正常的电源电压和输入信号参数，测量输出电压和放大倍数，记录实验数据。
5. 反相积分电路按照电路图接线，设置正常的电源电压和输入信号参数，测量输出电压和放大倍数，记录实验数据。
6. 反相微分电路按照电路图接线，设置正常的电源电压和输入信号参数，测量输出电压和放大倍数，记录实验数据。
7. 增益和带宽测试选择合适的集成运算放大器，按照电路图接线，设置正常的电源电压和输入信号参数，测量输出电压和放大倍数，记录实验数据。
实验数据及分析：根据实验中所得到的数据，可以绘制出放大倍数和频率的曲线图，从中可以看出电路的增益特性和带宽特性。
实验结论：通过本次实验，我们学习了集成运算放大器的基本应用，掌握了模拟运算电路的基本组成和设计方法，理解了反馈电路的作用和实现方法，同时也提高了我们的实验操作能力。
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Ui1(V) -2.0
-2.5
0.5
Ui2(V) 2.5
1.5
-0.5
Uo(V)
注意：1）Ui1和Ui2要反复调节直到准确，因会互相影响； 2）-15V≦Uo=-[(RF/R1)Ui1+(RF/R2)Ui2]≦15V即-1.5V≦Ui1+Ui2≦1.5V
接线图
图20-3
反相加法运 算电路接线 图
实验20 集成运算放大器的基本应用 一模拟运算电路一
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 Aud=∞ 输入阻抗 ri=∞ 输出阻抗 ro=0 带宽 fBW=∞
0.5 -0.5 -10
接线图
图20-5
减法运算电 路接线图
返回
1.关闭实验箱的5V、15V，按上边接线，万用表黑表笔固定接地，接好线再开电源；
2.红表笔接输入端，按表20-5的输入值，调节实验板上的电位器，RW1调Ui1、RW2调Ui2，然后
移动万用表红表笔，测量对应的输出值，填在表20-5中； 3.
Ui=0.5V、-0.5V、2V ，测量相应的Uo，记入表20-2。
表20—2 P83
接线图
Ui/V
0.5 -0.5 2
Uo/V（实测值）
Uo/V（计算值） -5
5
-20
2、同相比例运算电路
图20-2
1)按图16-4(a)连接实验电路。实验步骤同内容1，将结果记入表20-3。
表20—3 P83
Ui/V
4、减法运算电路 1)按图20-5连接实验电路。调零和消振。 2)采用直流输入信号，实验步骤同内容3，记入表20—5。
表20—5 -15V≦Uo=RF（Ui2-Ui1）/R1≦15V即-1.5V≦Ui2-Ui1≦1.5V
Ui1(V) 2.0 Ui2(V) 2.5 Uo(V) 5
-2.5 -1.5 10
积分运算电路接线图 返回
谢谢大家！
三、实验设备与器件 1、±12V直流电源 2、函数信号发生器 3、交流毫伏表 4、直流电压表 5、集成运算放大器uA741×1 6、电阻器、电容器若干。
四、实验内容 实验前要看清运放组件各管脚的位置；切忌正、负电源极性接反和输出端短路，否
则将会损坏集成块。
1、反相比例运算电路(直流放大) 1) 按 图 20-2 连 接 实 验 电 路 ， 接 通 ±15V 电 源 ( 用 实 验 箱 上 的 ) ， 2) 调 节 W1 使 输 入
0.5 -1
Uo/V（实测值）
Uo/V（计算值）
5.5
-11
接线图 2
22
图20-4(a)
反相比例运 算电路(直流 放大)接线图
返回
1.实验箱的5V、15V电源开关往左拨到关,按上边接线，万用表黑表笔固定接地，接好线再开电源； 2.红表笔接输入端，调节实验板上的电位器，按表20-2的输入值，移动万用表红表笔，测量对应的输 出值，填在表20-2中； 3.本实验做完不拆线,把黄色线改接一下就可以做同相比例运算。
同相比例运 算电路(直流 放大)接线图
返回
1.关闭实验箱的5V、15V电源,在反相比例放大电路的基础上改接线，如上图，接好线再 开电源； 2.按表20-3的输入值，测量对应的输出值，填在表20算电路 1)按图20-3连接实验电路。
2)输入信号采用直流信号，图20-7所示电路为简易直流信号源。实验时要注意选择合适 的直流信号幅度以确保集成运放工作在线性区。用万用表直流电压档测量输入电压Ui1、 Ui2及对应的输出电压Uo，记入表20-4。
返回
1.关闭实验箱的5V、15V，按上边接线，万用表黑表笔固定接地，接好线再开电源；
2.红表笔接输入端，按表20-4的输入值，调节实验板上的电位器，RW1调Ui1、RW2调Ui2，然后
移动万用表红表笔，测量对应的输出值，填在表20-4中；
3.本实验做完不拆线,把黄色线改接一下，6.2K换为100K就可以做减法运算电路。
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UO 与输入电压之间满足关系式 UO＝Aud（U+－U－） 由于Aud=∞，而UO 为有限值，因此，U+－U－≈0。即U+≈U－，称为“虚短”。 （2）由于ri=∞，故流进运放两个输入端的电流可视为零，即IIB＝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。
5、积分运算电路
接线图
实验电路如图20—6所示。
1) 调函数信号发生器，使其输出的频率为100Hz，峰峰值为2V的矩形波作为输入。
2) 用示波器同时观察Ui和Uo 的波形，画在图20-8中。注意波形要同步。
图20—6
图20-8
1t
E
Uo(t)=-
R1C
0 Edt uc (0)=- R1C t 0.5t