实验六 比例求和运算及其微积分电路
实验6_积分微分电路
实验内容二
• 测量积分电路的幅频特性曲线。 • 输入信号Vi为VPP=1V的 正弦波 ， • 频率测量范围为1HZ-20KHZ。
频率 20lg|AV/AVo| -20dB -10dB -3dB 0dB -3dB -10dB -20dB
实验内容三
• 1）取输入信号Vi的峰峰值1V、占空比为50%的方波， 方波的频率分别为10HZ,100HZ,1KHZ,10KHZ，观察 并记录输入输出波形 • 2）测量输出三角波的幅度分别为输入方波的一半、 相等、两倍时的频率
积分电路还可用于非正弦信号产生电路、显示器扫描 电路、模数转换电路等等
• 电路运放直流开路，运放以开环放大倍数放大输入直流失 调电压，往往使运放输出限幅，即输出电压接近直流电源 电压，输出饱和，运放不能正常工作。 • 在OP07的 “数据手册”中，其输入直流失调电压的典型 值为30μV；开环增益约为112dB，即4×105。据此可以 估算，当Vi=0V时，Vo=30μV×4×105=12V。 • 电路实际输出接近直流偏置电压，已无法正常工作。
uI Ui O uO O
t0
t1 t
t
例2:设vo初始电压为0，输入信号为方波时：
1 t v o (t) v i d t v o (t1 ) RC t1
2103 vi (t t1) vo (t1)
当t=1ms时，vo=6V； 当t=3ms时，vo=-6V； 当t=5ms时，vo=6V；依次类推
• 取Vi为占空比为50%、高电平为0.1V、低电平为-0.1V的 方波，方波频率分别为10H、100Hz、1kHz，输入到图所 示的电路，记录输出波形
实验六 积分与微分电路
• 实验目的 学习使用运放组成积分和微分电路。
比例求和运算电路
直流输入电压Ui（mV）
30
100
300
1000
输出电压Uo
理论估算（mV）
实测值（mV）
误差
（2）断开直流传号源，在输入端加人频率 的正弦信号，用毫伏表测量输出端的信号电压Vo并用示波器观察Vo,Vi的相位关系，记录于表8.5中。
表8.5
Ui(V)
Uo(V)
Ui波形
Uo波形
实测值
计算值
（3）测量图8-2电路的上限截止频率。
2．（设计）用反相比例运算电路实现Uo= -4Ui,Rif=10kΩ
3．用同相比例运算电路实现Uo=5Ui
4．实现Uo=Auf(Ui2-Ui1)电路。要求Auf=4 ,Rif=10k
以上输入信号大小，交、直流自定。
七、实验仪器
模拟电子线路实验箱一台双踪示波器一台
万用表一台连线若干
其中，模拟电子线路实验箱用到信号发生器、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。
（2）断开直流信号源，在输人端加入频率 的正弦信号，用毫伏表测量输出端的信号电压 并用示波器观察 、 的相位关系，记录于表8.2中。
表8.2
Ui(V)
Uo(V)
Ui波形
Uo波形
实测值
计算值
2．反相比例放大器
实验电路如图8-2所示。接好电路后，接12v的直流电源。
图8-2反相比例放大器
（1）按表8.3内容实验并测量记录。
按表8.9要求实验并测量记录。
表8.9
Vi1（V）
1
2
0.2
Vi1（V）
0.5
1.8
-0.2
Voห้องสมุดไป่ตู้V）
图8-5双端输入求和电路
比例、求和、积分、微分电路.
深圳大学实验报告课程名称:实验项目名称:学院:计算机与软件学院班级:实验时间:实验报告提交时间: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、掌握用运算放大器组成积分微分电路;3、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、双踪示波器3、信号发生器三、实验内容1. 电压跟随电路实验电路图 4-1如下,按表 4-1内容实验并测量记录。
2. 反相比例放大器实验电路如图 4-2所示, U0=-RF*Ui/R1,按表 4-2内容实验并测量记录。
3. 同相比例放大电路实验电路如图 4-3所示, U0=(1+RF/R1Ui,按表 4-3实验测量并记录。
4. 反相求和放大电路实验电路如图 4-4所示, U0=-RF(Ui1/R1+Ui2/R2,按表 4-4内容进行实验测量。
四、数据分析1. 电压跟随电路R L =∞:(误差如下-2V :(2.005-2 /2*100%=0.25% -0.5V :(0.502-0.5 /0.5*100%=0.4% 0 V: 0% -2V :(0.5-0.499 /0.5*100%=0.2% -2V :(1.002-1 /1*100%=0.2%RL=5K1:(误差如下-2V :(2.003-2 /2*100%=0.15%-0.5V :(0.502-0.5 /0.5*100%=0.4%0 V: 0%-2V :(0.5-0.499 /0.5*100%=0.2%-2V :(1.002-1 /1*100%=0.2%2. 反相比例放大器误差分析:30.05mV :17.3/0.3005/1000*100%=5.757%100mV : 21.1/1/1000*100%=2.11%300mV : 30.0/3/1000*100%=1%1000mV : 84/10/1000*100%=0.84%3000mV : 20030/30/1000*100%=66.767% 这个误差之所以这么大, 是因为电源是 12V ,所以输出电压不可能达到 30V ,最多是 12V 。
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。
电子技术实验课件-比例求和运算电路
实验结果分析
1
实验数据记录
记录实验过程中得到的数据，包括输入
计算结果总结
2
信号、输出信号和电流电压数值。
根据实验数据进行计算，并对比例求和
电路的性能进行评估和总结。
3
比例求和电路应用案例
介绍比例求和电路在实际应用中的案例， 包括信号处理、自动控制等领域。
实验总结
1 实验感想和收获
分享您在实验过程中的感想和对比例求和电路的理解。
电子技术实验课件-比例求和运 算电路
在本课程中，我们将介绍比例求和运算电路的原理、作用和应用。通过实验 过程和实验结果分析，您将深入了解此电路的设计和调试方法，并了解其在 实际应用中的效果。
引言
比例求和运算电路是一种重要的电子电路，它能够对输入信号进行线性变换 和求和运算。本节将介绍比例求和运算电路的定义、作用和应用领域。
理论知识
1
比例求和电路原理
比例求和电路基于电压与电流之间的线性关系，通过合理的配置电阻和电流源实现信号的比 例变换和求和运算。
2
比例求和电路公式
பைடு நூலகம்
比例求和电路的公式和计算方法将在本节详细介绍，将帮助您更好地理解电路的工作原理。
实验过程
实验器材
收集所需实验器材，包括电阻、电流源、示波器等。
实验步骤
根据电路图设计、元器件连接和电路调试进行实验。
2 实验中遇到的问题及解决方法
描述在实验中遇到的问题，并分享您是如何解决它们的。
3 实验中需要注意的事项
提醒实验者在进行比例求和运算电路实验时需要注意的事项和注意事项。
参考文献
相关电子技术实验教材
推荐一些关于比例求和电路的电子技术实验教 材，以供进一步学习和参考。
积分、微分、比例运算电路
模拟电路课程设计报告题目：积分、微分、比例运算电路一、设计任务与要求①设计一个可以同时实现积分、微分和比例功能的运算电路。
②用开关控制也可单独实现积分、微分或比例功能③用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的正负直流电源（±12V）。
二、方案设计与论证用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的正负直流电源（±12V），为运算电路提供偏置电源。
此电路设计要求同时实现比例、积分、微分运算等功能。
即在一个电路中利用开关或其它方法实现这三个功能。
方案一：用三个Ua741分别实现积分、微分和比例功能，在另外加一个Ua741构成比例求和运算电路，由于要单独实现这三个功能，因此在积分、微分和比例运算电路中再加入三个开关控制三个电路的导通与截止，从而达到实验要求。
缺点：开关线路太多，易产生接触电阻，增大误差。
此运算电路结构复杂，所需元器件多，制作难度大，成本较高。
并且由于用同一个信号源且所用频率不一样，因此难以调节。
流程图如下：图1方案二:用一个Ua741和四个开关一起实现积分、微分和比例功能，并且能够单独实现积分、微分或比例功能。
优点：电路简单，所需成本较低。
电路图如下：积分运算电路 微分运算电路 比例运算电路 比例求和运算电路图2三、单元电路设计与参数计算1、桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的正负直流电源（±12V ）。
其流程图为：图3直流电源电路图如下：电源变压器整流电路滤波电路稳压电路V1220 Vrms 50 Hz0¡ã U11_AMP T17.321D21N4007D31N4007D41N4007C13.3mF C23.3mF C3220nFC4220nF C5470nFC6470nF C7220uFC8220uFU2LM7812CTLINE VREGCOMMONVOLTAGEU3LM7912CTLINEVREGCOMMON VOLTAGE D51N4007D61N4007LED2LED1R11k¦¸R21k¦¸2345D11N40071516671417图4原理分析： (1)电源变压器：由于要产生±12V 的电压，所以在选择变压器时变压后副边电压应大于24V,由现有的器材可选变压后副边电压为30V 的变压器。
积分电路和微分电路实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除积分电路和微分电路实验报告篇一：实验6积分与微分电路实验6积分与微分电路1.实验目的学习使用运放组成积分和微分电路。
2.实验仪器双踪示波器、信号发生器、交流毫伏表、数字万用表。
3.预习内容1）阅读op07的“数据手册”，了解op07的性能。
2）复习关于积分和微分电路的理论知识。
3)阅读本次实验的教材。
4.实验内容1）积分电路如图5.1。
在理想条件下，为零时，则dV(t)Vi(t)??co，当c两端的初始电压RdtVo(t)??1tVi(t)dtRc?o因此而得名为积分电路。
（1）取运放直流偏置为?12V，输入幅值Vi=-1V的阶跃电压，测量输出饱和电压和有效积分时间。
若输入为幅值Vi=-1V阶跃电压时，输出为Vo(t)??Vi1tVdt??t，(1)iRc?oRc这时输出电压将随时间增长而线性上升。
通常运放存在输入直流失调电压，图6.1所示电路运放直流开路，运放以开环放大倍数放大输入直流失调电压，往往使运放输出限幅，即输出电压接近直流电源电压，输出饱和，运放不能正常工作。
在op07的“数据手册”中，其输入直流失调电压的典型值为30μV；开环增益约为112db，即4×105。
据此可以估算，当Vi=0V时，Vo=30μV×4×105=12V。
电路实际输出接近直流偏置电压，已无法正常工作。
建议用以下方法。
按图6.1接好电路后，将直流信号源输出端与此同时Vi相接，调整直流信号源，使其输出为-1V，将输出Vo接示波器输入，用示波器可观察到积分电路输出饱和。
保持电路状态，关闭直流偏置电源，示波器x轴扫描速度置0.2sec/div，Y轴输入电压灵敏度置2V/div，将扫描线移至示波器屏的下方。
等待至电容上的电荷放尽。
当扫描光点在示波器屏的左下方时，即时打开直流偏置电源，示波器屏上积分电路的输出为线性上升的直线，大约1秒后，积分电路输出由线性上升的直线变为水平直线，即积分电路已饱和，立即按下示波器的“stop”键。
模电实验报告 比例求和运算及微积分电路
实验六 比例求和运算及微积分电路一、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、掌握比例求和电路的测试及分析方法。
3、掌握各电路的功能工作原理和计算方法。
二、实验仪器 1、数字万用表 2、信号发生器 3、示波器4、交流毫伏表5、直流稳压电源 三、实验内容 1、电压跟随器验证电压跟随器的电压跟随特性。
（此电路经常用于多级放大器的第一级，起阻抗匹配作用）经测量Ui=Uo=14.142mV2、反相比例电路验证反相比例运算电路的输入与输出的关系为：i ifo U R R U -= 电路图如下：经验证Uo=10Ui=141.406mV3、同相比例放大器验证同相比例放大电路输入与输出之间的关系：Ui R Rf U o ⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=11 电路图如下：测得Ui=14.142mV Uo=155.546mV Uo=101Ui4、反相求和电路验证反相求和电路的输入与输出之间的关系式：)2211(U Ui R Rf Ui R Rf o +-=电路图如下图所示：由图可知：Ui1=6.955mV, Ui2=2.303mV, Uo=92.564mV验证92.564mV = -【（R3/R4）6.955+（R3/R1）2.303】mV5、加减运算放大电路验证其输入输出之间的关系式：)12(1Ui Ui R RfUo -=电路图如下图所示：实验测得：Ui1=6.978mV Ui2=2.318mV Uo=46.655mV 可验证Uo=10(6.978-2.318)6、积分电路连接积分电路，检查无误之后接通12±V 直流电源。
①取Ui=-1V ，用示波器观察波形Uo ，并且测量运放输出电压的正向饱和电压值。
②取Ui=1V ，测量运放的负向饱和电压值③将电路中的积分电容改为0.1微法，Ui 分别输入1KHz 幅值为2V 的方波和正弦信号，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。
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实验六 比例求和运算及微积分电路
实验内容及步骤
1 ．搭接电压跟随器并验证其跟随特性。
仿真图如上
输出输入波形重合,其跟随特性得以验证. 实测数据显示Uo=Ui,验证运放性能良好。
2 ．测量反相比例电路的比例系数。
由图：为反相比例放大，输入电压为10mv，输出电压为100mv，且输出波形与输入波形反相，放大倍数10。
理论值：Uo=-Rf/Ri*Ui=-10Ui，反相比例系数为-10.
实测数据如下：
分析，Uo与Ui反相，反相比例电路的比例系数为-10.
3 ．测量同相比例放大器的比例系数及上限截止频率。
仿真图如下：
输入输出波形如下
由图：Ui=10mv,Uo=100mv,且输入输出同相，放大系数约为10倍。
实测数据如下：
所以实际放大倍数约为11，与理论值接近。
测量截止频率：首先将函数发生器的输入电压幅值调为20mv，此时观察示波器输出约为0.22v，然后调节函数发生器的调频旋钮，随着频率增大，当Uo=0.22*0.707=0.15554v时，对应电压即为上限截止频率，fh=94.78khz.
4 ．测量反相求和电路的求和特性。
分析：输入Ui1=20mv，Ui2=10mv，输出Uo=2.5v，且输出与输入反相。
理论值：Uo=-（R3/R2*Ui1+R3/R1*Ui2)=-(10*Ui1+10*Ui2)
5 ．验证双端输入求和电路的运算关系。
输入输出波形：
输入电压Ui2为20mv，Ui1为10mv，输出Uo为100mv。
理论值：Uo=Rf/R1(Ui2-Ui1)=10(Ui2-Ui1)
∵实验值Uo与理论值Uo接近，∴双端输入求和电路的运算关系为Uo=Rf/R1(Ui2-Ui1)
6 ．积分电路
按照图7-8（a ）连接积分电路，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的正向饱和电压值。
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。
仿真如下：①取ui = -1V ，
100kΩKey=A
50%
由上图读出运放输出电压的正向饱和电压值为 5v ，此时滑变为50k.. ②取ui = 1V ，测量运放的负向饱和电压值。
读出Ui=1v,Uo=-5V,
③将电路中的积分电容改为0.1μF，ui 分别输入1kHz幅值为2V的方波和正弦信号观察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。
当输入正弦信号时，输入输出波形如下：
可看出输入正弦波，经过积分后变成余弦波。
当ui 输入1kHz幅值为2V的方波如下，输出为三角波。
输入方波为2v，输出三角波为0.5v，有效积分时间为1ms.
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7-8（b ）所示。
①输入正弦波信号，f =500Hz ，有效值为1V，用示波器观察ui 和uo 的波形并测
量输出电压值。
输入正弦波为1v，输出电压值为3.2v。
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。
f=25HZ时，Uo 的幅值为0.2v，Ui与Uo的相位差为90°。
改变正弦波频率，Uo幅值变小了，Ui与Uo的相位差也变小了。
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。
实验测的输出尖顶波波形幅值为10.2v，滑动变阻器为11KΩ。
改变频率，幅值会变大。
④输入三角波，f = 200Hz，U = ±2V，用示波器观察uo 波形。
重复上述实验。
由图：输入三角波±2v，输出方波为1.8v。
实验测得Uo为1.9v，滑动变阻器为130Ω。
改变频率，会使输出波形幅值变小。
8 ．积分—微分电路
①输入f = 200Hz，U =±6V的方波信号，用示波器观察u i和u o的波形并记录。
分析：输入电压幅值为6v，输出电压幅值也约为6v。
输入方波，经过积分—微分电路，理论上输出波形应该是方波，可仿真结果并不是方波。
②将f改为500Hz，重复上述实验。
分析：输出电压幅值变小了。