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。
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
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：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 Fu R R R u ⋅+=-11且 u -=u +=u i ，可得：i o Fu 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。
（二）求和运算电路 1．反相求和根据“虚短”、“虚断”的概念1212i i o Fu u uR 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。
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。
比例求和运算电路
实验六比例求和运算电路
一．实验内容：
（一）电压跟随器：
（1）输入为1000hz,1v的交流电压时，输出与输入在同等电压幅度下观测如下：
（2）输入直流电压，实验测得数据如下：
（二）反向比例放大器：
（1）输入为1000hz,1v的交流电压时，输出与输入仿真如下：
显然，输出是输入电压幅度的10倍。
（2）输入是直流电压，测得实验数据如下：
（三）仿真测得该电路的上限截至频率为：
实验测得的电路上限截止频率为66.85k，与仿真所得相差较大，分析原因可能是器件的放大特性不理想造成。
（三）同相比例放大器
（1）输入电压为1000hz,1v交流电压，输出输入波形仿真如下：
（2）输入直流电压，实验测得输出数据如下：
（三）仿真测得该电路的上限截至频率为：
实验测得的电路上限截止频率为65.85k，与仿真所得相差较大，分析原因可能是器件的放大特性不理想造成。
（四）反向求和放大电路：
（1）两个输入是1000hz,100mv交流信号时，仿真测得输入输出波形如下：
（2）输入是直流电压时，实验测得数据如下：
（五）双端输入求和放大电路：。
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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
1000
3000
10000
30000
实测值（mV）
328
1129
3290
10980
12360
误差（mV）
28
129
290
980
17640
表4
测试条件
理论估算值（mV）
RL=∞
-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）30100Fra bibliotek300
1000
3000
输出电压UO
理论估算（mV）
按表6内容进行实验测量，并与预习计算比较。
直流输入电压Vi1（V）
0.3
-0.3
直流输入电压Vi2（V）
0.2
0.2
输出电压VO（V）
-5.07
-0.87
Ⅴ.双端输入差放放大电路
实验电路如图5所示。
理论值：UO=（1+RF/R1）*R3/（R2+R3）*U2-RF/R1*U1
图5双端输入求和放大器
按表7要求实验并测量记录：
实测值（mV）
ΔUO
RL开路，直流输入信号Ui由0变为800mV
8800
8700
ΔUAB
0
0
ΔUR2
800
830
ΔUR1
-800
-813
ΔUOL
U=800mV，
RL由开路变为5K1
8800
8900
表5
Ⅳ.反相求和放大电路
实验电路如图4所示。理论值：UO=-RF/R*（Ui1+Ui2）
图4反相求和放大器
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
+0.5
1
VO（V）
表7
Vi1（V）
1
2
0.2
Vi2（V）
0.5
1.8
-0.2
VO（V）测量值
-7.29
-1.02
-2.84
表7
四、实验总结：
通过这次实验，掌握了利用集成运算放大器组成比例\求和电路的方法，学会集成运算放大电路的测试和分析方法。在实验过程中，在同相和反相放大电路中测量数据的误差比较大，这应该是实验时的输入信号调的误差较大所造成的 。
-300
-1000
-3000
-10000
-30000
实测值（mV）
-320
-1046
-3004
-9850
-9940
误差(mV)
20
46
4
-150
-20060
表2
发现当Ui=3000 mV时误差较大。
2）按表3要求实验并测量记录：
测试条件
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
0
0
ΔUR2
800
0
ΔUR1
0
0
ΔUOL
U=800mV，
RL由开路变为5K1
0
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=11Ui