电路基础-实验5 基本运算电路(操作实验)
运算电路实验报告
运算电路实验报告运算电路实验报告引言：运算电路是现代电子技术领域中的一项重要研究内容，它在各种电子设备中起着至关重要的作用。
本实验旨在通过实际操作，深入了解运算电路的原理和应用，并通过实验结果验证理论知识的正确性。
一、实验目的本实验的主要目的是熟悉运算电路的基本原理和性能特点，掌握运算放大器的基本参数测量方法，并通过实验验证运算电路的理论知识。
二、实验仪器和材料1. 运算放大器实验箱2. 电压源3. 电阻箱4. 示波器5. 多用电表6. 连接线等三、实验步骤1. 搭建基本的运算放大器电路，包括输入电阻、反馈电阻和输入信号源。
2. 调节电压源，使其输出为期望的输入电压。
3. 使用示波器观察输出信号，并记录相关数据。
4. 更换不同数值的电阻，观察输出信号的变化，并记录相关数据。
5. 根据实验数据，计算并分析运算放大器的放大倍数、输入电阻和输出电阻等参数。
四、实验结果与分析在实验中，我们搭建了基本的运算放大器电路，并通过调节电压源和改变电阻的数值，观察了输出信号的变化。
根据实验数据，我们计算出了运算放大器的放大倍数、输入电阻和输出电阻等参数。
通过实验数据的分析，我们发现运算放大器具有很高的放大倍数，能够将微弱的输入信号放大到较大的幅值。
同时，运算放大器的输入电阻很大，输出电阻很小，能够有效地隔离输入和输出电路，提高整个电路的稳定性和可靠性。
此外，我们还观察到当改变电阻的数值时，输出信号的幅值也会发生相应的变化。
这说明电阻在运算放大器电路中起到了重要的作用，可以通过调节电阻的数值来改变输出信号的幅值。
五、实验总结通过本次实验，我们对运算电路的原理和应用有了更深入的了解。
我们通过实际操作，深入体验了运算放大器的性能特点，并通过实验结果验证了理论知识的正确性。
在实验过程中，我们遇到了一些困难和问题，但通过不断的思考和探索，最终成功地完成了实验任务。
通过实验，我们不仅巩固了理论知识，还提高了实际操作的能力和解决问题的能力。
基础电路实验报告
一、实验目的1. 熟悉常用电子元件（电阻、电容、电感）的特性和测量方法。
2. 掌握基本电路分析方法，如串联、并联电路的等效电阻、电压、电流的计算。
3. 培养动手能力和实验技能，提高对电路实验数据的处理和分析能力。
二、实验器材1. 实验电路板：1块2. 电阻：10kΩ、1kΩ、100Ω各1个3. 电容：0.1μF、10μF各1个4. 电感：100μH、10μH各1个5. 信号发生器：1台6. 示波器：1台7. 直流稳压电源：1台8. 万用表：1台9. 连接线：若干三、实验原理1. 串联电路：串联电路中，电流相等，电压分配与电阻成正比。
2. 并联电路：并联电路中，电压相等，电流分配与电阻成反比。
3. 电阻的串联和并联：串联电路的等效电阻等于各电阻之和；并联电路的等效电阻的倒数等于各电阻倒数之和。
四、实验内容1. 测量电阻、电容、电感的参数（1）将电阻、电容、电感分别接入电路，使用万用表测量其电阻、电容、电感值。
（2）将测量结果与元件标签上的标称值进行比较，分析误差产生的原因。
2. 分析串联电路（1）搭建串联电路，包括电阻、电容、电感。
（2）使用示波器观察电路中的电压、电流波形，分析电压、电流的分布情况。
（3）计算等效电阻，验证串联电路的电压、电流分配规律。
3. 分析并联电路（1）搭建并联电路，包括电阻、电容、电感。
（2）使用示波器观察电路中的电压、电流波形，分析电压、电流的分布情况。
（3）计算等效电阻，验证并联电路的电压、电流分配规律。
4. 电阻的串联和并联（1）搭建串联电路，包括电阻、电容、电感。
（2）使用示波器观察电路中的电压、电流波形，分析电压、电流的分布情况。
（3）计算等效电阻，验证串联电路的电压、电流分配规律。
五、实验步骤1. 测量电阻、电容、电感的参数（1）将电阻、电容、电感分别接入电路，使用万用表测量其电阻、电容、电感值。
（2）记录测量结果，与元件标签上的标称值进行比较。
2. 分析串联电路（1）搭建串联电路，包括电阻、电容、电感。
基本运算电路 实验报告
基本运算电路实验报告基本运算电路实验报告引言：基本运算电路是电子电路中最基础的一种电路，它能够对输入信号进行加法、减法、乘法和除法等数学运算。
本实验旨在通过搭建基本运算电路并进行实验验证，加深对基本运算电路的理解和掌握。
一、实验目的本实验的主要目的是：1. 了解基本运算电路的工作原理；2. 学习基本运算电路的搭建方法；3. 掌握基本运算电路的实验操作；4. 验证基本运算电路的运算功能。
二、实验器材和材料1. 实验板；2. 集成运算放大器（Op-Amp）；3. 电阻、电容、二极管等元器件；4. 示波器、函数发生器等实验设备。
三、实验步骤1. 搭建加法器电路首先，根据加法器电路的原理图，使用实验板和元器件搭建加法器电路。
将电源连接到实验板上，并将函数发生器的输出信号接入到加法器的输入端。
然后，使用示波器观察加法器的输出信号，并记录实验数据。
2. 搭建减法器电路接下来，根据减法器电路的原理图，使用实验板和元器件搭建减法器电路。
同样地，将电源连接到实验板上，并将函数发生器的输出信号接入到减法器的输入端。
使用示波器观察减法器的输出信号，并记录实验数据。
3. 搭建乘法器电路然后，根据乘法器电路的原理图，使用实验板和元器件搭建乘法器电路。
将电源连接到实验板上，并将函数发生器的输出信号接入到乘法器的输入端。
使用示波器观察乘法器的输出信号，并记录实验数据。
4. 搭建除法器电路最后，根据除法器电路的原理图，使用实验板和元器件搭建除法器电路。
将电源连接到实验板上，并将函数发生器的输出信号接入到除法器的输入端。
使用示波器观察除法器的输出信号，并记录实验数据。
四、实验结果与分析根据实验数据，我们可以得出以下结论：1. 加法器能够对输入信号进行加法运算，输出结果为输入信号的和；2. 减法器能够对输入信号进行减法运算，输出结果为输入信号的差；3. 乘法器能够对输入信号进行乘法运算，输出结果为输入信号的积；4. 除法器能够对输入信号进行除法运算，输出结果为输入信号的商。
基本运算电路实验报告
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： 成绩： 实验名称： 基本运算电路设计 实验类型： 同组学生姓名： 实验目的：1、掌握集成运算放大器组成的比例、加法和积分等基本运算电路的设计。
2、了解集成运算放大器在实际应用中应考虑的一些问题。
实验要求：1、实现两个信号的反向加法运算2、用减法器实现两信号的减法运算3、用积分电路将方波转化为三角波4、实现同相比例运算（选做）5、实现积分运算（选做） 双运算放大器LM358三、 实验须知：1．在理想条件下，集成运放参数有哪些特征？答：开环电压增益很高，开环电压很高，共模抑制比很高，输入电阻很大，输入电流接近于零，输出电阻接近于零。
2．通用型集成运放的输入级电路，为啥均以差分放大电路为基础？ 答：（1）能对差模输入信号放大 （2）对共模输入信号抑制（3）在电路对称的条件下，差分放大具有很强的抑制零点漂移及抑制噪声与干扰的能力。
3．何谓集成运放的电压传输特性线？根据电压传输特性曲线，可以得到哪些信息？ 答：运算放大器的电压传输特性是指输出电压和输入电压之比。
4．何谓集成运放的输出失调电压？怎么解决输出失调？ 答：失调电压是直流（缓变）电压，会叠加到交流电压上，使得交流电的零线偏移（正负电压不对称），但是由于交流电可以通过“隔直流”电容（又叫耦合电容）输出，因此任何漂移的直流缓变分量都不能通过，所以可以使输出的交流信号不受失调电压的任何影响。
5．在本实验中，根据输入电路的不同，主要有哪三种输入方式？在实际运用中这三种输入方式都接成何种反馈形式，以实现各种模拟运算？答：反相加法运算电路，反相减法运算电路，积分运算电路。
都为负反馈形式。
专业： 姓名：日期：地点：紫金港 东三--四、实验步骤：1.实现两个信号的反相加法运算实验电路：R′= Rl//R2//RF 电阻R'的作用：作为平衡电阻，以消除平均偏置电流及其漂移造成的运算误差输入信号v s1v s1输出电压v o0.1V，1kHz 0 1.01V0.1V 0.1V 2.03V2.减法器（差分放大电路）实验电路：R1=R2、R F=R3输入信号v s1v s1输出电压v o0.1V，1kHz 0 1.02V0 0.1V 1.03V0.1V 0.1V 0.12mV共模抑制比8503.用积分电路转换方波为三角波实验电路：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。
运算电路实验报告
实验报告课程名称：___模拟电子技术实验____________指导教师：_ _成绩：__________________ 实验名称：实验13 根本运算电路实验类型：__________ 同组学生**：__________ 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、研究集成运放组成的比例、加法和积分等根本运算电路的功能。
2、掌握集成运算放大电路的三种输入方式。
3、了解集成运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题。
4、理解在放大电路中引入负反响的方法和负反响对放大电路各项性能指标的影响。
二. 实验内容和原理1.实现两个信号的反相加法运算。
2. 实现同相比例运算。
3. 用减法器实现两信号的减法运算。
4. 实现积分运算。
5. 用积分电路将方波转换为三角波。
运放μa741介绍：集成运算放大器〔简称集成运放〕是一种高增益的直流放大器，它有二个输入端。
根据输入电路的不同，有同相输入、反相输入和差动输入三种方式。
集成运放在实际运用中，都必须用外接负反响网络构成闭环放大，用以实现各种模拟运算。
μa741引脚排列：三. 主要仪器设备示波器、信号发生器、晶体管毫伏表运算电路实验电路板μa741、电阻电容等元件四. 操作方法和实验步骤1.实现两个信号的反相加法运算"rfrf v"""""v"vos1s2""r2 "r1"通过该电路可实现两个信号的反相加法运算。
为了消除运放输入偏置电流及其漂移造成的运算误差，需在运放同相端接入平衡电阻r3，其阻值应与运放反相端地外接等效电阻相等，即要求r3=r1//r2//rf。
测量出输入和输出信号的幅值，并记录示波器波形。
本卷须知：①被加输入信号可以为直流，也可以选用正弦、方波或三角波信号。
基本运算电路实验报告
附录南京中医药大学信息技术学院电子技术课程实验报告〔实验性质：综合性及设计性□验证性□〕第 2 次实验实验名称根本运算电路专业班级组号小组人数 2实验报告人〔签名〕学号同组实验人〔签名〕学号同组实验人〔签名〕学号实验日期节次2021 年11 月 6 日第~ 节课成绩指导及审阅教师〔签名〕<第二局部实验预习要求和实验报告要求>实验预习要求和实验报告要求一.实验预习要求实验前阅读实验指导书有关内容并作好预习报告，上实验课时应携带预习报告，预习报告包括如下内容：1.实验原理电路及其有关参数。
2.与实验内容有关的分析、计算或准备的实验程序。
3.实验的测试方法以及本次实验所用仪器的使用方法和考前须知。
4.实验中所要填写的表格。
5.答复教师指定的预习思考题。
二.实验报告要求实验报告应简单明了，并包括如下内容：1.实验目的、内容、过程步骤。
2.实验原始记录：包括实验主要电路，实验程序或数据，波形，故障及其解决方法。
3.实验结果分析：对原始记录进展必要的分析，整理。
包括与估算结果的比拟，误差原因和实验故障原因的分析等。
4.总结本次实验中的1～2点体会和收获。
如实验中对所设计电路进展修改的原因分析，测试技巧或故障排除的方法总结，实验中所获得的经历或可引以为戒的教训等。
三．实验报告经同组实验人复核认同签字后，交给指导教师审阅。
<第三局部实验报告各栏目>一、实验目的：①掌握运算电路的测试方法②进一步熟悉运算电路的特点及性能二、 实验仪器设备及环境：三、 实验原理及电路：1. 反相求和电路原理：反相求和电路如下图，根据虚短和虚断的概念可得图中的运算关系：1212121212=()fo 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，121()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1fR R ，电阻R ’=R1//R2//Rf 。
基础电路实验的实验报告
一、实验目的1. 理解基础电路元件（电阻、电容、电感）的特性及其在电路中的作用。
2. 掌握电路基本分析方法，包括串联、并联、分压、分流等。
3. 学会使用万用表等常用电子仪器进行电路测量。
4. 培养实验操作技能和实验报告撰写能力。
二、实验原理1. 电阻、电容、电感是电路中的基本元件，它们在电路中分别起到限制电流、储存电荷和储存磁能的作用。
2. 串联电路中，电流处处相等，电压分配与电阻成正比；并联电路中，电压处处相等，电流分配与电阻成反比。
3. 分压、分流是电路分析中的重要概念，分别指电路中电压和电流的分配。
三、实验设备及器材1. 实验线路板1块2. 万用表1块3. 电阻、电容、电感元件若干4. 电池1节5. 连接线若干四、实验内容及步骤1. 电阻特性实验（1）将电阻元件按照要求连接在实验线路板上。
（2）使用万用表测量电阻元件的阻值，记录数据。
（3）分析电阻元件的阻值与温度、材料等因素的关系。
2. 电容特性实验（1）将电容元件按照要求连接在实验线路板上。
（2）使用万用表测量电容元件的电容值，记录数据。
（3）分析电容元件的电容值与材料、形状等因素的关系。
3. 电感特性实验（1）将电感元件按照要求连接在实验线路板上。
（2）使用万用表测量电感元件的电感值，记录数据。
（3）分析电感元件的电感值与材料、形状等因素的关系。
4. 串联电路实验（1）将电阻元件按照串联方式连接在实验线路板上。
（2）使用万用表测量电路中的电流、电压，记录数据。
（3）分析串联电路中电流、电压的分配情况。
5. 并联电路实验（1）将电阻元件按照并联方式连接在实验线路板上。
（2）使用万用表测量电路中的电流、电压，记录数据。
（3）分析并联电路中电流、电压的分配情况。
6. 分压、分流实验（1）将电阻元件按照分压、分流方式连接在实验线路板上。
（2）使用万用表测量电路中的电流、电压，记录数据。
（3）分析分压、分流电路中电流、电压的分配情况。
五、实验数据记录与分析1. 电阻特性实验数据：电阻元件编号：R1阻值：X1 Ω温度：T1℃2. 电容特性实验数据：电容元件编号：C1电容值：X2 F温度：T2℃3. 电感特性实验数据：电感元件编号：L1电感值：X3 H温度：T3℃4. 串联电路实验数据：电阻元件编号：R2电流：I2 A电压：U2 V5. 并联电路实验数据：电阻元件编号：R3电流：I3 A电压：U3 V6. 分压、分流实验数据：电阻元件编号：R4电流：I4 A电压：U4 V根据实验数据，分析电路中电流、电压的分配情况，验证分压、分流等基本概念。
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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实验五 集成运算放大器的基本应用
——模拟运算电路
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 A ud =∞ 输入阻抗 r i =∞ 输出阻抗 r o =0 带宽 f BW =∞ 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U o 与输入电压之间满足关系式
U o =A ud (U +—U _ )
由于A ud =∞，而U o 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。
基本运算电路
1） 反相比例运算电路
电路如图5-1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
1
o F R U U i R =-
为了减少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21//F R R R =
图5-1 反相比例运算电路 图5-2 反相加法运算电路
2） 反相加法电路
电路如图5-2所示，输出电压与输入电压之间的关系为
012
1
2
()F F i i R R U
U U R
R
=-+ 3
1
2
////F
R R
R R =
3) 同相比例运算电路
图5-3（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
1
(1)F
i R U U R
=+ 2
1
//F
R
R R =
当1
R →∞时，U U i =0，即得到如图5-3（b ）所示的电压跟随器。
图中2
1
R R =用以
减小漂移和起保护作用。
一般F
R
取10K Ω,
F
R
太小起不到保护作用，太大则影响跟随性。
（a ）同比例运算电路 （b ）电压跟随器
图5-3 同相比例运算电路
4) 差动放大电路（减法器）
对于图5-4所示的减法运算电路，当
1
2
R R
=，
3
F
R R
=时，有如下关系
)(1
2
1
0U U R
R U i i F -
=
图5-4 减法运算电路 5-5 积分运算电路
5)
积分运算电路
反相积分电路如图5-5所示。
在理想化条件下，输出电压
U
等于
010
()1/(0)t
i c u t R C u dt u =-+⎰
式中(0)c u 是t=0时刻电容C 两端的电压值，即初始值。
如果)(t u i 是幅值为E 的阶跃电压，并设(0)0c u =，则
C R Et Edt C R t u t
10
10//1)(-=-=⎰
即输出电压)(0t u 随时间增长而线性下降。
显然RC 的数值越大，达到给定的0u 值所需的时间就越长。
积分输出电压所能达到的最大值受集成运放最大输出范围的限值。
在进行积分运算之前，首先应对运放调零。
为了便于调节，应将1K 闭合，即通过电阻2R 的负反馈作用帮助实现调零。
但在完成调零后，应将1K 打开，以免因2R 的接入造成积分误差。
2K 的设置一方面为积分电容放电提供通路，同时可实现积分电容初始电压(0)0c u =，另一方面，可控制积分起始点，即在加入信号i u 后，只要2K 一打开，电容就将被恒流充电，电路也就开始进行积分运算。
三、 实验设备与器件
1. 12±V 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1741⨯A μ 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
1) 按图5-1连接实验电路，接通12±V 电源，输入端对地短路，进行调零和消振。
2) 输入f=100Hz,， U i =0.5V 的正弦交流信号，测量相应的 U 0，并用示波器观察0U 和i U 的相位关系，记入表5-1。
表5-1 i U =0.5V f=100Hz
2、同相比例运算电路
1）按图5-3(a)连接实验电路。
实验步骤同内容1，将结果记入表5-2。
2）将图5-3(a)中的1R 断开，得图5-3(b)电路重复内容1）。
表5-2 i U =0.5V f=100Hz
3、反相加法运算电路
1）按图5-2连接实验电路。
调零和消振。
2）输入信号采用直流信号，图5-6所示电路为简易直流信号源，由实验者自行完成。
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。
用直流电压表测量输入电压U 1i 、i2U 输出电压0U ，记入表5-3。
图5-6 简易可调直流信号源
表5—3
4、减去运算电路
1) 按图5—4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5—4。
5、积分运算电路
实验电路如图5—5所示。
1) 打开2K ，闭合1K ，对运放输出进行调零。
2) 调零完成后，再打开1K ，闭合2K ，使C U (o)0 。
3) 预先调好直流输入电压1U =0.5V ，接入实验电路，再打开2K ，然后用直流电压表测量
输出电压0U ，每隔5秒读一次0U ，记入表5—5，直到0U 不继续明显增大为止。
表5—5
t(S) 0 5 10 15 20 25 30 ……
U(V)
五、实验总结
1、整理实验数据，画出波形图（注意波形间的相位关系）。
2、将理论计算结果和实测数据相比较，分析产生误差的原因。
3、分析讨论试验中出现的现象和问题。
六、预习要求
1、复习集成运放线性应用部分内容，并根据实验电路参数计算各电路输出电压的理论值。
2、在反相加法器中，如U
1i 和U
2i
均采用直流信号，并选定U
2i
=-1V，当考虑到运算放
大器的最大输出幅度（±12V）时，︱U
1i
︱的大小不应超过多少伏？
3、在积分电路中，如R i=100KΩ，C=4.7μ F ，求时间常数。
假设U i=0.5V，问要使
输出电压U
0达到5V，需要多长时间（设U
c
（0）=0）？
4、为了不损坏集成块，实验中应注意什么问题？
μA741作为要求一般的场合，使用该运算放大器可以胜任。
它具有失调量小，温漂小，功耗低，输入阻抗高共模抑制比CMRR高等优点。
电路引脚参见图。
图μA741通用运算放大器。