基本运算电路设计实验分析报告
运算器实验报告
运算器实验报告实验背景运算器是计算机中一种重要的基本逻辑电路，用于进行算术和逻辑运算。
本次实验旨在设计一个基于逻辑门的4位二进制加法器，以实现两个4位二进制数的加法运算。
实验设备与材料1. 逻辑门：AND门、OR门、XOR门、NOT门2. 电路连接线3. 电压源4. 实验板5. 4个开关、8个LED灯实验原理在二进制数的加法中，我们需要对每一位进行逐个相加，并考虑进位的情况。
对于两个4位二进制数的加法，我们可以将其划分为4个单独的位加法运算，再结合进位的情况进行计算。
实验步骤1. 连接电路：根据逻辑门的真值表和逻辑方程，使用电路连接线将逻辑门按照设计要求连接在一起。
2. 设计输入：使用4个开关分别表示两个4位二进制数的每一位输入。
3. 设计输出：使用8个LED灯分别表示两个4位二进制数的每一位输出和进位。
4. 进行实验：按照设计的输入情况，观察LED灯的亮灭情况，验证加法器的正确性。
5. 记录结果：将实验结果记录在实验报告中。
实验结果与分析实验中，我们设计的4位二进制加法器成功实现了两个4位二进制数的加法运算。
通过观察LED灯的亮灭情况，我们可以判断出加法器的计算是否正确。
在实验过程中，我们发现在某些情况下，LED灯的亮灭可能存在短暂的闪烁现象，这是因为逻辑门的切换速度限制导致的，不会影响加法器的正常运算结果。
实验总结通过本次实验，我们深入理解了运算器的工作原理，并成功设计并实现了一个基于逻辑门的4位二进制加法器。
在实验中，我们熟悉了逻辑门的连接方法，并通过观察LED灯的亮灭情况验证了加法器的正确性。
此外，在实验中我们也发现了逻辑门的切换速度限制会导致LED 灯的闪烁现象。
在实际应用中，我们需要根据逻辑门的性能要求选择适当的门延迟时间，以保证运算器的稳定工作。
总体而言，本次实验对于我们理解运算器的工作原理，掌握逻辑门的应用具有重要意义。
我们相信通过进一步的学习和实践，我们能够设计出更加复杂和高效的运算器，为计算机的发展做出更大的贡献。
多级运算电路实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解多级运算电路的工作原理及特点。
2. 掌握多级运算电路的设计方法。
3. 学习使用电子实验设备，如信号发生器、示波器、数字万用表等。
4. 培养实验操作能力和数据分析能力。
二、实验原理多级运算电路是由多个基本运算电路组成的，通过级联多个基本运算电路，可以实现对信号的放大、滤波、调制、解调等功能。
本实验主要涉及以下几种基本运算电路：1. 反相比例运算电路：该电路可以实现信号的放大或衰减，放大倍数由反馈电阻RF和输入电阻R1的比值决定。
2. 同相比例运算电路：该电路可以实现信号的放大，放大倍数由反馈电阻RF和输入电阻R1的比值决定。
3. 加法运算电路：该电路可以将多个信号相加，输出信号为各输入信号的代数和。
4. 减法运算电路：该电路可以实现信号的相减，输出信号为输入信号之差。
三、实验仪器与设备1. 信号发生器：用于产生实验所需的输入信号。
2. 示波器：用于观察实验过程中信号的变化。
3. 数字万用表：用于测量电路的电压、电流等参数。
4. 电阻、电容、二极管、运放等电子元器件。
5. 电路板、导线、焊接工具等。
四、实验内容与步骤1. 设计并搭建反相比例运算电路，测量并记录放大倍数、输入电阻等参数。
2. 设计并搭建同相比例运算电路，测量并记录放大倍数、输入电阻等参数。
3. 设计并搭建加法运算电路，测量并记录输出信号与输入信号的关系。
4. 设计并搭建减法运算电路，测量并记录输出信号与输入信号的关系。
5. 分析实验数据，验证实验结果是否符合理论计算。
五、实验结果与分析1. 反相比例运算电路实验结果：放大倍数为10，输入电阻为10kΩ。
分析：根据理论计算，放大倍数应为RF/R1，输入电阻应为RF+R1。
实验结果与理论计算基本一致。
2. 同相比例运算电路实验结果：放大倍数为10，输入电阻为10kΩ。
分析：根据理论计算，放大倍数应为RF/R1，输入电阻应为RF+R1。
实验结果与理论计算基本一致。
基本逻辑门电路实验报告
基本逻辑门电路实验报告实验报告：基本逻辑门电路摘要：本实验旨在加深学生对于基本逻辑门电路的理解，并且实际操作电路完成基本的逻辑运算。
在实验中，我们探究了与门、或门、非门和异或门的工作原理，以及如何利用这些门实现一些简单的逻辑运算。
通过该实验，我们更深入的了解了基本逻辑门电路及其在计算机中的应用。
前言：数字逻辑电路是现代电子科技中的最基本、最基础的部分之一，是微电子工程所需要掌握的重要课程。
它是现代信息技术的核心，无论是计算机系统、通讯系统还是控制系统都离不开数字逻辑电路。
因此，对于数字逻辑电路的学习是我们深入学习计算机的必要前提。
材料及设备：1. 实验箱2. 电源3. 集成电路 7400（与门）、7402（或门）、7404（非门）、7486（异或门）4. 七段码数码管实验步骤：1. 确定各种门的输入输出端口2. 用实际物料组装好多个电路（与门、或门、非门、异或门）并完成接线3. 测试电路供电情况，并查看是否有异常现象4. 对于每一个电路，接入输入端口并测试输出的波形5. 利用实际电路完成几个简单的逻辑运算，并通过七段码数码管显示结果实验结果及分析：通过实验，我们了解到与门是实现逻辑与运算的一种基本电路，或门是实现逻辑或运算的一种基本电路，非门是实现逻辑非运算的一种基本电路，而异或门则可以实现异或功能。
同时，我们还探究了异或门的特殊性质，即异或门可以用于加法器电路的设计。
此外，我们发现，几种电路的运算皆相当简单，但其效果却十分明显。
结论：通过本实验，我们更加深入地了解了基本逻辑门电路及其在计算机中的应用，掌握了数字逻辑电路的基本操作方法。
以后，我们将继续加深对数字逻辑电路的理解与应用，并将其应用到更深入、更广泛的领域之中。
电路基本定理研究实验报告
电路基本定理研究实验报告电路基本定理研究实验报告一、实验目的本实验旨在通过实际操作，深入理解和掌握电路基本定理，包括基尔霍夫定律、欧姆定律、戴维南定理和诺顿定理。
通过实验，期望学生能将理论知识应用于实际电路中，提高实践能力和理论水平。
二、实验原理1.基尔霍夫定律：基尔霍夫定律是电路理论中最基本的定律之一，它包括两个部分，即节点电流定律和回路电压定律。
节点电流定律指出，在任意一个节点上，流入的电流总和等于流出的电流总和；回路电压定律指出，在任意一个闭合回路中，电势升高的总和等于电势降低的总和。
2.欧姆定律：欧姆定律是电路中有关电阻、电流和电压的基本定律。
它指出，在一个线性电阻器件中，电压与电流成正比，电阻保持恒定。
3.戴维南定理：戴维南定理又称为等效电源定理，它可以将一个含源电路等效为一个电压源和一个电阻串联的形式。
该定理实质上是将有源二端网络等效为一个实际电源。
4.诺顿定理：诺顿定理是戴维南定理的反定理，它可以将一个含源电路等效为一个电流源和电阻并联的形式。
该定理也是将有源二端网络等效为一个实际电源。
三、实验步骤1.准备实验器材：电源、电阻器、电感器、电容器、开关、导线等。
2.搭建实验电路：根据实验要求，设计并搭建实际电路。
3.测量数据：使用万用表等测量仪器，测量电路中的电流、电压、电阻等参数。
4.分析数据：根据测量数据，分析电路的性能和特点，验证电路基本定理的正确性。
5.整理实验结果：整理实验数据，撰写实验报告。
四、实验结果及分析实验一：基尔霍夫定律验证在实验中，我们搭建了一个简单的电路，包含一个电源、一个电阻和一个电流表。
通过测量流入和流出的电流，验证了节点电流定律。
同时，我们还搭建了一个闭合回路，包含一个电源、一个电阻和一个电压表，验证了回路电压定律。
结果表明，实验数据与理论预测相符，证明基尔霍夫定律的正确性。
实验二：欧姆定律验证在实验中，我们选取了三个不同阻值的电阻器，分别测量了它们两端的电压和流过的电流。
电路分析基础实验报告1
实验一1、实验目得学习使用workbenｃｈ软件,学习组建简单直流电路并使用仿真测量仪表测量电压、电流。
２、解决方案1)基尔霍夫电流、电压定理得验证。
解决方案：自己设计一个电路,要求至少包括两个回路与两个节点，测量节点得电流代数与与回路电压代数与,验证基尔霍夫电流与电压定理并与理论计算值相比较．2)电阻串并联分压与分流关系验证。
解决方案：自己设计一个电路，要求包括三个以上得电阻,有串联电阻与并联电阻,测量电阻上得电压与电流,验证电阻串并联分压与分流关系,并与理论计算值相比较。
3、实验电路及测试数据4、理论计算根据KVL与ＫCL及电阻VCR列方程如下：Is=I1+Ｉ2，U1+U2=U３,Ｕ１=I1＊Ｒ1，U２=Ｉ1*Ｒ2,U3＝Ｉ2*R３解得，U1=10V,U2=２0V,U３＝30V，I1=5A，I２=5A5、实验数据与理论计算比较由上可以瞧出，实验数据与理论计算没有偏差,基尔霍夫定理正确；R1与R2串联,两者电流相同,电压与为两者得总电压,即分压不分流；R1R２与R3并联,电压相同,电流符合分流规律.6、实验心得第一次用软件,好多东西都找不着,再瞧了指导书与同学们得讨论后,终于完成了本次实验。
在实验过程中，出现得一些操作上得一些小问题都给予解决了.实验二１、实验目得通过实验加深对叠加定理得理解；学习使用受控源;进一步学习使用仿真测量仪表测量电压、电流等变量。
２、解决方案自己设计一个电路,要求包括至少两个以上得独立源(一个电压源与一个电流源）与一个受控源,分别测量每个独立源单独作用时得响应,并测量所有独立源一起作用时得响应,验证叠加定理.并与理论计算值比较。
3、实验电路及测试数据电压源单独作用：电流源单独作用：共同作用:４、理论计算电压源单独作用时:—10+3Ix１+2Ｉx1=0,得Ix1＝2Ａ；电流源单独作用时：，得Iｘ２＝-0、6A; 两者共同作用时:,得Iｘ＝1、４A、５、实验数据与理论计算比较由上得，与测得数据相符,Ｉx=Ｉｘ1+Ix2,叠加定理得证.6、实验心得通过本实验验证并加深了对叠加定理得理解,同时学会了受控源得使用。
基本运算电路实验报告
基本运算电路实验报告一、实验目的：1.电子仪器仪表的熟练使用；学会合理选用示波器的直流、交流耦合方式观察不同波形的方法。
2.集成运算放大器的基本应用电路原理；3.集成运算放大器基本参数含义与应用要点。
4.简单电子电路的设计、安装、调试与参数测量。
二、实验原理：1.反相比例运算（图1）V0=-R f V1/R1其中输入电阻R≈R1根据增益，确定R f和R1的比值，得出一般取R f几十千欧到几百千欧图23.三、实验仪器集成运算放大器LM324 1片电位器1KΩ1只电阻100kΩ2只；10kΩ3只；Ω1只；9kΩ1只μF 1只四、实验内容（1）设计并安装反相比例运算电路，要求输入阻抗R i=10 kΩ, 闭环电压增益|A vf|=10（2）在该放大器输入端加入f=1kHZ的正弦电压，峰峰值自定，测量放大器的输出电压值；改变v I峰峰值大小，再测v O，研究v I和v O的反相比例关系，填入自拟表格中。
在反相比例电路的基础上，在R fμF的电容，构成积分运算电路。
输入端加入f=500HZ、幅值为1V的正方波，用双踪示波器同时观察、记录v I和v O的波形，标出幅值和周期。
图3所示电路可分别实现加法和减法运算。
当开关置于A点时为加法运算；开关置于B 点时为减法运算。
将开关置于A点，接入f=1kHZ的正弦波，调节电位器R P，测量v i1和v i2的大小，然后再测v O的大小。
改变R P，改变v i2的值，分别记录相应的v i1、v i2和v O的数值，填入自拟表格中（此时R’=R f//R1//R2）。
研究加法运算关系。
将实验原理图3中电路的开关置于B点，R’=R f，输入信号同上，分别测量v i1、v i2和v O数值。
调节R P，改变v i2的大小，再测v O，填入自拟表格中。
研究减法运算关系。
五、实验数据处理及分析：序号 V i1/mv V i2/mv测量值Vo/v 理论值V/v 百分误差1 480 131 02 480 145 0.3%3 480 168 0.6%序号 V i1/mv V i2/mv测量值Vo/v 理论值V/v 百分误差1 480 168 0.6%2 480 177 0.7%3 480 189 2.7% 3.反相比例积分电路结果分析：在反相比例加减法实验中所得结果在误差允许范围内与理论值相同，可以认为结果正确，反相比例积分电路图形基本正确。
电路基本定理研究实验报告
电路基本定理研究实验报告电路基本定理研究实验报告摘要：电路基本定理是电路分析的基础，通过实验研究电路中的欧姆定律、基尔霍夫定律和电压分压定律，深入理解电路中电流、电压和电阻之间的关系。
本实验通过搭建不同电路，测量电流和电压，验证电路基本定理的正确性。
1. 引言电路基本定理是电路分析的重要基础，它们描述了电流、电压和电阻之间的基本关系。
欧姆定律表示电流与电压和电阻之间的关系，基尔霍夫定律描述了电流在节点和回路中的分布规律，而电压分压定律则阐述了电压在串联电路中的分配规律。
2. 实验目的本实验旨在通过实际操作验证电路基本定理的正确性，加深对电路分析原理的理解，并掌握基本测量仪器的使用方法。
3. 实验装置与方法实验装置包括电源、电阻、导线、电流表和电压表。
首先，根据实验要求搭建不同的电路，如串联电路、并联电路和混合电路。
然后，使用电流表和电压表分别测量电路中的电流和电压值。
最后，根据测量结果，验证电路基本定理。
4. 实验结果与分析在实验过程中，我们搭建了一个简单的串联电路，连接了一个电源和三个不同电阻。
通过测量电流和电压，我们得到了如下结果：电源电压：12V电阻1阻值：2Ω电阻2阻值：4Ω电阻3阻值：6Ω根据欧姆定律，电流与电压和电阻之间满足以下关系：I = V/R。
根据基尔霍夫定律，电路中的电流在节点和回路中分布均衡。
在串联电路中，电流在各个电阻中的分布相同。
根据电压分压定律，电压在串联电路中按照电阻大小进行分配。
根据实验结果，我们可以计算出电阻1、电阻2和电阻3上的电压值分别为6V、8V和10V。
通过实验结果的验证，我们可以得出结论：电路基本定理在实际电路中成立。
5. 实验总结通过本次实验，我们深入理解了电路基本定理的原理和应用。
实验结果表明，欧姆定律、基尔霍夫定律和电压分压定律在实际电路中具有重要作用。
同时，我们也掌握了基本测量仪器的使用方法，提高了实验操作的能力。
电路基本定理的研究对于电路分析和设计具有重要意义。
基本运算电路
基本运算电路——实验报告一、实验目的1.掌握集成运算放大器的正确使用方法。
2.掌握用集成运算放大器构成比例、加法、减法和积分等基本运算电路的功能。
3.正确理解运算电路中各元件参数之间的关系和概念。
二、实验仪器WLSY-I型数电模电实验箱、数字交流毫伏表、基本运算电路板三、实验原理1.理想运算放大器特性基本知识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。
当外部接入不同的元器件组成负反馈电路时，可以实现比例、加法、减法、积分、微分等模拟运算电路。
理想运放，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成为理想运放。
开环电压增益A Vd=∞输入阻抗r i=∞输出阻抗r0=0带宽f WW=∞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U0与输入电压之间满足关系式U0=A Vd（U+-U-）由于A Vd=∞，而U0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较小。
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。
本实验采用LM358或LM324集成运算放大器和外接电阻、电容等构成基本运算电路。
运算放大器具有高增益、高输入阻抗的直接耦合放大器。
它外加反馈网络后，可实现不同的电路功能。
如果反馈网络为线性电路，运算放大器可实现加、减、微分、积分运算；如果反馈网络为非线性电路，则可实现对数、乘法、除法等运算；除此之外还可组成各种波形发生器，如正弦波、三角波、脉冲波发生器等。
2.反相比例运算电路反相比例运算电路如图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u0=-R f/R1*u iA vf=-R f/R1图1 反相比例运算电路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’=R1//R f。
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基本运算电路设计实验报告
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：
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：__________
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（仿真和实验结果放在一起）
1、反相加法运算电路：
12
12
12
12
12
=
()
f
o
I I
f
f f
o I I
I I I
u
u u
R R R
R R
u u u
R R
+
+=-
=-+
当R1=R2时，
12
1
()
f
o I I
R
u u u
R
=-+
，输出电压与Ui1，Ui2之
和成正比，其比例系数为1
f
R
R
，电阻R’=R1//R2//Rf。
2、减法器（差分放大电路）
专业：机械电
子工程
姓名：许世飞
11o
I f
u u u u R R ----=
由于虚短特性有：2
3
23
321231
1233211
11,()
I f
f o I I f
f o I I f u u u R R R R R R u u u R R R R R R R R R u u u R R R -+==
⨯+⎛⎫
=+
- ⎪+⎝⎭===-=因此解得：时，有可见，当时，输出电压等于出入电压值差。
3、由积分电路将方波转化为三角波：
电路中电阻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。
在t<<τ2（τ2=R2C ）的条件下，若vS 为常数，则vO 与t 将近似成线性关系。
因此，当vS 为方波信号并满足Tp<<τ2时（Tp 为方波半个周期时间），则vO 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。
4 、同相比例计算电压运算特性：
电压传输特性是表征输入与输出之间的关系曲线，即vO= f(vS) 。
同相比例运算电路是由集成运放组成的同相放大电路，其输出与输入成比例关系，
但输出信号的大小受集成运放的最
大输出电压幅度的限制，因此输出与输入只在一定范围内是保持线性关系的。
三、主要仪器设备：信号源、示波器、实验箱、电源。
四、实验步骤与结果记录：
1、反相加法运算电路：
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峰值三角波和0.5V峰值方波，送示波器验证。
4) vS1输入0.2V峰值三角波，vS2输入0.5V峰值方波，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）。
仿真电路图：
仿真结果：
实验所得示波器波形：
观察仿真图像，电压都为负值，最低点为-7V，在输入电压峰值为0.2V和0.5V时，反相放大了10倍，符合理论推导结果。
2、差分电路（减法器）：
仿真结果：
设输入电压为1.5V和0.2V，输出电压为13V，放大倍数为10倍，实现了减法功能。
3、积分电路将方波转化为三角波：
仿真：
T=10τ时，
T=τ时，
T=0.1t时，
实验结果：
T=τ时，
T=0.1t时，
4、相比例运算电压传输特性（电压跟随器）
思考题：
（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？
不同频率的输入信号经过放大器得到一定的输出,两者之间的关系式曲线就反映了该放大器的电压传输特性。
电压传输特性受电路影响。
（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？
不对。
输出时会存在饱和电压。
（2）实验中信号的频率不一样是否对实验的结果有影响？
有影响。
信号频率不同不能生成稳定波形。
（3）基本运算电路，没有输出信号，输出端电压接近饱和，为什么？怎样处理？
频率不在正常工作范围内。
减小信号频率。
（4）在积分运算电路中，当选择Vs＝0.2V时，若用示波器观察υo（t）的变化轨迹，并假定扫速开关置于“1s/div”，Y轴灵敏度开关置于“2V/div”，光点一开始位于屏幕左上角，当开关S2由闭合转为打开后，电容即被充电。
试分析并画出Vo随时间变化的轨迹。
若采用电解电容时，电解电容的正负极该如何接？
（5）为防止出现自激振荡和饱和失真，应用什么仪器监视输出电压波形。
用示波器监视输出电压波形。
（6）在基本运算电路中，当输入信号为正弦波、方波或直流信号等不同形式时，应分别选择什么仪器来测量其幅度？
正弦波：示波器看波形，毫伏表测幅度；方波：示波器看波形，直接用示波器测幅度；直流信号：万用表。
（7）实验中，若测得运放静态输出电压为+14V（或不为0），其根本原因是什么？应如何进一步调试？
可能是没有构成负反馈，输入电阻与反馈电阻断开。
此时应检查线路是否接错，元件是否出现问题，然后再测量静态输出，为零后再加入信号。