模拟运算电路设计ppt课件
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《模拟电路》课件
详细描述
模拟电路是处理模拟信号的电子电路，这些信号在时间和幅 度上都是连续变化的。在模拟电路中，电路元件的参数通常 是连续变化的，这使得模拟电路的分析方法与数字电路有所 不同。
模拟电路的应用
总结词
模拟电路广泛应用于通信、音频处理、图像处理、控制系统等领域。
详细描述
模拟电路在许多领域都有广泛的应用，包括通信、音频处理、图像处理、控制系统等。在通信领域，模拟电路用 于信号的传输和处理；在音频处理领域，模拟电路用于音频信号的放大和处理；在图像处理领域，模拟电路用于 图像信号的处理和传输；在控制系统中，模拟电路用于控制信号的生成和传输。
准备必要的调试工具和测试设备，搭 建调试环境。
功能调试
对电路的功能进行测试和验证，确保 各功能正常工作。
性能优化
根据测试结果，对电路的性能进行优 化，提高各项技术指标。
问题分析与解决
针对调试过程中发现的问题，进行深 入分析并采取有效措施解决。
05
模拟电路实验与实践
实验设备与器材
信号发生器
产生各种频率和幅 度的正弦波、方波 和三角波等信号。
电路的性能也不断提高。
02
模拟电路基础知识
电阻
总结词
电阻是模拟电路中最重要的元件之一 ，用于限制电流的流动。
详细描述
电阻由导电材料制成，其阻值取决于 材料、长度和横截面积。在电路中， 电阻用于控制电流的大小，从而实现 电压的调节和信号的处理。
电容
总结词
电容是存储电荷的元件，具有隔直流通交流的特性。
详细描述
交流分析是模拟电路分析的重要环节，主要 研究电路在交流信号下的响应。通过交流分 析，可以了解电路的动态性能，如增益、带 宽、失真等。交流分析通常采用小信号模型 进行分析，以简化计算过程。
模拟电路是处理模拟信号的电子电路，这些信号在时间和幅 度上都是连续变化的。在模拟电路中，电路元件的参数通常 是连续变化的，这使得模拟电路的分析方法与数字电路有所 不同。
模拟电路的应用
总结词
模拟电路广泛应用于通信、音频处理、图像处理、控制系统等领域。
详细描述
模拟电路在许多领域都有广泛的应用，包括通信、音频处理、图像处理、控制系统等。在通信领域，模拟电路用 于信号的传输和处理；在音频处理领域，模拟电路用于音频信号的放大和处理；在图像处理领域，模拟电路用于 图像信号的处理和传输；在控制系统中，模拟电路用于控制信号的生成和传输。
准备必要的调试工具和测试设备，搭 建调试环境。
功能调试
对电路的功能进行测试和验证，确保 各功能正常工作。
性能优化
根据测试结果，对电路的性能进行优 化，提高各项技术指标。
问题分析与解决
针对调试过程中发现的问题，进行深 入分析并采取有效措施解决。
05
模拟电路实验与实践
实验设备与器材
信号发生器
产生各种频率和幅 度的正弦波、方波 和三角波等信号。
电路的性能也不断提高。
02
模拟电路基础知识
电阻
总结词
电阻是模拟电路中最重要的元件之一 ，用于限制电流的流动。
详细描述
电阻由导电材料制成，其阻值取决于 材料、长度和横截面积。在电路中， 电阻用于控制电流的大小，从而实现 电压的调节和信号的处理。
电容
总结词
电容是存储电荷的元件，具有隔直流通交流的特性。
详细描述
交流分析是模拟电路分析的重要环节，主要 研究电路在交流信号下的响应。通过交流分 析，可以了解电路的动态性能，如增益、带 宽、失真等。交流分析通常采用小信号模型 进行分析，以简化计算过程。
模拟电路6-基本运算电路ppt课件
在运算电路中，集成运放必须工作在线性 区，在深度负反馈条件下，利用反馈网络 能够实现各种数学运算。
基本运算电路包括：
比例、加减、积分、微分、对数、指数
7.2.1
比例运算电路
.
一、反相比例运算电路
1.基本电路(电压并联负反馈)
由于“虚断”，i+= 0，u+ = 0；
由于“虚短”， u- = u+ = 0 ——“虚地”
解决办法：采用二阶低通有源滤波器。 .
2. 简单二阶电路
RF
可提高幅频特性的衰减斜率
A（s）
U 0
(s)
(1
R F
U )p
(s)
u U (s)
R U (s)
i
1
i
＝(1
R F
)
1
R 13sRC(sRC)2
1
图7.4.7简单二阶低通电路
用jω取代s，且令f0=1/(2πRC)
1
R F
A
R 1
u 1- ( f )2 j3 f
电阻R2 、 R3和R4构成
T形网络电路
节点N的电流方程为
所以
u I
-u M
i
RR
2
1
2
i
-uM
-
R 2
u
3 R RR I
3
13
图7.2.2 T型网络反相比例运算电路
i4 = i2 + i3 输出电压 u0= -i2 R2 – i4 R4
将各电流代入上式
RR R//R
u- 2 4(1 2 4)u
o
.
分析滤波电路，就是求解电路的频率特性，即求解 Au (Aup ) 、 fp和过渡带的斜率 。
第3章 模拟电路设计PPT课件
2．电源去耦
运放电源去耦是很有必要的，特别在系统总增益很 高的前级电路，更是不可或缺。
第3章 模拟电路设计
放大电路设计要点
3．弱信号放大的相关问题
从降低噪声，提高信噪比以利于弱信 号放大的角度出发，需注意以下各点：
o （1）选用低噪声的运算放大器 o （2）采用噪声极微的分立元件FET对管构成前
电路的等效时间常数为t=RiC2=C2/C1fCLK
第3章 模拟电路设计
开关电容滤波的基本原理
在集成芯片制造时，两个电容之比可视为两个 电容的面积之比，其误差可控制在1%以内， 从而保证了滤波器电参数的稳定性。
fCLK可以很容易的改变τ ，相对也比较容易得 到等效的较大容量的电容。当然，通过控制 fCLK可以有效的控制滤波器的频率特性，如fp 。
MAX268总的品质因素为4。
fCLK/f0≈50。
采用±5V电源供电。 BPA和INB直连，两级二阶滤波器串联。 缓冲放大器设计增益=1，可由10kΩ予调电位
器调整。
第3章 模拟电路设计
图3.3.16 由MAX268构成的锁相跟踪带通滤波 器
第3章 模拟电路设计
4．开关电容滤波器应用实例
fp=1/2πτ ， τ =RC。与其特性相同的开关电容滤波器由MOS
模拟开关，集成电容和运放OA组成，如图（b）所示。模拟开
关S1、S2，电容C1模拟等效的电阻R。其阻值受模拟开关切换频 率（时钟频率）fCLK和C1控制。图（b）中驱动两只模拟开关的 时钟信号分别为A和/A，两者反相。C2为积分电容。
增益可编程运算放大器
第3章 模拟电路设计
3.2 放大器设计
3.2.1 负反馈电路
图3.2.2为基于运放的闭环负反馈电路的基本结构。它由开环
运放电源去耦是很有必要的，特别在系统总增益很 高的前级电路，更是不可或缺。
第3章 模拟电路设计
放大电路设计要点
3．弱信号放大的相关问题
从降低噪声，提高信噪比以利于弱信 号放大的角度出发，需注意以下各点：
o （1）选用低噪声的运算放大器 o （2）采用噪声极微的分立元件FET对管构成前
电路的等效时间常数为t=RiC2=C2/C1fCLK
第3章 模拟电路设计
开关电容滤波的基本原理
在集成芯片制造时，两个电容之比可视为两个 电容的面积之比，其误差可控制在1%以内， 从而保证了滤波器电参数的稳定性。
fCLK可以很容易的改变τ ，相对也比较容易得 到等效的较大容量的电容。当然，通过控制 fCLK可以有效的控制滤波器的频率特性，如fp 。
MAX268总的品质因素为4。
fCLK/f0≈50。
采用±5V电源供电。 BPA和INB直连，两级二阶滤波器串联。 缓冲放大器设计增益=1，可由10kΩ予调电位
器调整。
第3章 模拟电路设计
图3.3.16 由MAX268构成的锁相跟踪带通滤波 器
第3章 模拟电路设计
4．开关电容滤波器应用实例
fp=1/2πτ ， τ =RC。与其特性相同的开关电容滤波器由MOS
模拟开关，集成电容和运放OA组成，如图（b）所示。模拟开
关S1、S2，电容C1模拟等效的电阻R。其阻值受模拟开关切换频 率（时钟频率）fCLK和C1控制。图（b）中驱动两只模拟开关的 时钟信号分别为A和/A，两者反相。C2为积分电容。
增益可编程运算放大器
第3章 模拟电路设计
3.2 放大器设计
3.2.1 负反馈电路
图3.2.2为基于运放的闭环负反馈电路的基本结构。它由开环
模拟电子线路(模电)运放运算电路ppt课件
设集成运放开环增益Ad为50万倍，二极管导通电压为0.7 V，则VD1
ud = u- - u+ = u A u do1 u A o d 150 0 .7 140 V1.4uV
上式说明， 折算到运放输入端，仅1.4μV就可使二极管VD1 导通。同理，使VD2 导通的电压也降到这个数量级。显然， 这样的精密整流电路可对微弱输入信号电压进行整流。
辅助调零实质上是在输入端额外引入一个与失调作用相反的直流电位以此来抵消失调的影引到了反相输入端调节电位器触点便可改变加至反相端的辅助直流电位从而使得当输入信号为零时输出电压u消除自激问题运放在工作时容易产生自激振荡
集成运放运算电路
1 比例运算电路 2 加法与减法电路 3 积分与微分电路 4 对数与指数电路 5 基本应用电路
2、差动减法器 叠加定理
ui1作用
uo1
Rf R1
ui1
ui2作用
uo2(1R R1f )R' RR ' 2ui2
综合：
uoR R 1 fui1(1R R 1 f)R' RR ' 2ui2
uo
Rf R1
( u i1
ui2 )
Rf R1
(u i2
ui1 )
若Rf R' R1 R2
例 设计运算电路。要求实现y=2X1+5X2+X3的运算。
+
▪ vI >0时 vO <0 D1、D2✓ vO=0
▪ vI <0时 vO >0 D1✓、D2
vI
R1
vO= -(R2 / R1)vI
RL vo
-A +
vo
-
传输特性 vO
输入正弦波 vI vO
ud = u- - u+ = u A u do1 u A o d 150 0 .7 140 V1.4uV
上式说明， 折算到运放输入端，仅1.4μV就可使二极管VD1 导通。同理，使VD2 导通的电压也降到这个数量级。显然， 这样的精密整流电路可对微弱输入信号电压进行整流。
辅助调零实质上是在输入端额外引入一个与失调作用相反的直流电位以此来抵消失调的影引到了反相输入端调节电位器触点便可改变加至反相端的辅助直流电位从而使得当输入信号为零时输出电压u消除自激问题运放在工作时容易产生自激振荡
集成运放运算电路
1 比例运算电路 2 加法与减法电路 3 积分与微分电路 4 对数与指数电路 5 基本应用电路
2、差动减法器 叠加定理
ui1作用
uo1
Rf R1
ui1
ui2作用
uo2(1R R1f )R' RR ' 2ui2
综合：
uoR R 1 fui1(1R R 1 f)R' RR ' 2ui2
uo
Rf R1
( u i1
ui2 )
Rf R1
(u i2
ui1 )
若Rf R' R1 R2
例 设计运算电路。要求实现y=2X1+5X2+X3的运算。
+
▪ vI >0时 vO <0 D1、D2✓ vO=0
▪ vI <0时 vO >0 D1✓、D2
vI
R1
vO= -(R2 / R1)vI
RL vo
-A +
vo
-
传输特性 vO
输入正弦波 vI vO
第五章模拟信号运算电路.ppt
加减法运算
例5 -3 在图5 -8所示电路中，已知R1=R2=R3=R4=R, vi1=1V, vi2=3V, 试求输出电压vo
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图5-1 反相输入比例运算放大器
返回
图5-2 同相输入比例运算放大器
返回
图5-3 电压跟随器
返回
图5-4 例5-1图
返回
图5-5 例5-2图
返回
图5-6 反相加法运算电路
返回
图5-7 差分式减法电路
返回
图5-8 例5-3图
返回
加减法运算
2.减法运算电路 （1）电路结构与特点：电路如图5-7所示，采用差分输入 (2)减法功能的实现 若Vi2=0,Vi1输入时 若Vi1=0,Vi输入时
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加减法运算
当vi1,vi2同时作用时，可将两个运算电路的输出电压叠加得
如果选取Rf=R1，则
上一页 下-3所示
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比例运算
例5-1 有一理想集成运放接线如图5 -4所示电路，已知, vi=1V， R1=20 KΩ, Rf=200KΩ,试求输出电压及平衡电 阻R2
例5 -2 在图5 -5所示电路中，已知Rf=2R1, vi=2V,试求 输出电压
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加减法运算
二、加、减法运算
1.加法运算电路 (1)电路结构与特点在反相比例运算电路的基础上，增加两个
输入端，如图5 -6所示 (2)加法功能的实现根据“虚地”和“虚断”，有
其中
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输出电压
加减法运算
R4为平衡电阻，取
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比例运算
模拟电路基础教程PPT完整全套教学课件全
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透彻掌握器 件特性
1
重视对电路 构成原理的
学习
2
理论与实践 的关系
3
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目前国内使用较多的电路设计仿真软件有PSPICE、Proteus和Multisim 等。就模拟电路仿真来说,Multisim 以其界面友好、功能强大、易于学习 的优点而受到高校电类专业师生和工程技术人员的青睐。Multisim13.0版 本已上市,但目前使用比较稳定、用户数较多的还是10.0版本。对于使用 者来说,只要有一台计算机和Multisim 软件,就相当于拥有了一间设备齐全 的电路实验室,可以调用元器件,搭建电路,利用虚拟仪器进行测量,对电路 进行仿真测试,可以实时修改各类电路参数,实时仿真,从而帮助使用者了解 各种电路变化对电路性能的影响,对电路的测量直观、智能,是进行电路分 析和设计的有效辅助工具。使用者在学习和解题的过程中,可以通过 Multisim 对电路中某个节点的电压波形、某条支路的电流波形、电路结构 变化产生的影响等方方面面问题快速仿真而得到答案。
模拟电路基础教程PPT课件
1.1.4 一般电子系统的构成 1.电子系统的分类
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模拟电子 系统
数字电子 系统
模拟电路基础教程PPT课件
2.电子系统的构成
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模拟电路基础教程PPT课件
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1.1.5 模拟电子技术的发展
在式(1-1-1)中,K 为常数,使u(t)和T(t)之间形成如图1-1-1所示的相 似形关系。如果K 不能保持为常数,则称模拟信号发生了失真。失真问 题是模拟电路中始终需要引起注意和克服的重要问题。
8-模拟信号运算电路PPT课件
§7.1.1 反相比例运算电路
R R // R
2
1
F
uI
R1
RF i
根据虚断和虚地，得：
i ui A F
u
u u u u
I --
o
I
O
R
R
R2 u+ i
1
F
+
uR
反相比例运算电路的电压放大倍数为
A uf
O u
F R
I
1
输入电阻
2021/3/12
R R
if
1
3
模 拟 信号 运 算 电 路
§7.1.2 同相比例运算电路 R1
I
I
1
差分比例运算电路的差模输入电阻 R 2R
if
1
2021/3/12
5
模 拟 信号 运 算 电 路
§7.1.4 比例电路应用实例
集成运放应用非常广泛，主要体现在信号检 测、数据采集、工业自动控制等方面。本节主要介 绍高输入电阻、高共模抑制比的差动数据放大电路。 见下图。
UI1
R1
2021/3/12
§7.1.3 差分比例运算电路
R= 1
R 1
R = R
F
F
R 1
u I
虚断： 虚短：
R
R
u F u 1 u RR I RR O
u I
1
F
1
F
R 1 R
F
R F
u
R 1 u
R F
u
RRI RRO R R I
1
F
1
F
1
F
R F
iF
uo
A
模拟电路设计知识ppt课件
一般
这里取值为47μF
三、光控电子开关的设计与调试
2.项目设计——音频光控电子开关
元器件参数设计
+
+
-
uo
ui
+
-
+
-
RL
V3
V1
V2
C
U
② 二极管V2参数计算
由于二极管V2在这里起到开与关的作用，考虑到其与发光二极管串接，其导通电流必然满足要求。因此只要选择开关速度比较快的二极管即可，其中的电流以发光二极管的电流为参照。
测试电路：如图所示，其中二极管VD为光电二极管，R为1k。
③ 接入电源电压U=10V，观察二极管中有无电流流过，有无输出电压，并记录 。 ④ 改变光照强度，使光照强度由强变弱，此时的输出电压或电流将变（大/小） 。
T↑
IR↑
通常
三、光控电子开关的设计与调试
2.项目设计——音频光控电子开关
（根据给定的条件和要求）确定电路总设计指标
①启动光照强度E≤100 lx；关断光照强度E≥1000 lx。 （开关模式：有光闭合，无光关断） ②音频输入峰峰值Uip-p≤1V ③负载（耳机）阻抗RL=2k ④开关失真度THD≤5% ⑤开关损耗L≤3dB ⑥关断泄漏D≤40 dB（0.01倍） ⑦开关稳态响应时间td≤10ms
① 直接用万用表测量光电二极管的反向电阻值，并比较在不同光照情况下的差异，并记录：光电二极管在光照较强时的反向电阻值（大于/小于） 光照较弱时的电阻值。 ② 按图接好电路，并串接电流表。
二、光电二极管的特性测试
4.项目测试——光电二极管的特性测试
结论
光电二极管正常工作时处于反偏状态，只有这样才能起到光控的作用。
这里取值为47μF
三、光控电子开关的设计与调试
2.项目设计——音频光控电子开关
元器件参数设计
+
+
-
uo
ui
+
-
+
-
RL
V3
V1
V2
C
U
② 二极管V2参数计算
由于二极管V2在这里起到开与关的作用，考虑到其与发光二极管串接，其导通电流必然满足要求。因此只要选择开关速度比较快的二极管即可，其中的电流以发光二极管的电流为参照。
测试电路：如图所示，其中二极管VD为光电二极管，R为1k。
③ 接入电源电压U=10V，观察二极管中有无电流流过，有无输出电压，并记录 。 ④ 改变光照强度，使光照强度由强变弱，此时的输出电压或电流将变（大/小） 。
T↑
IR↑
通常
三、光控电子开关的设计与调试
2.项目设计——音频光控电子开关
（根据给定的条件和要求）确定电路总设计指标
①启动光照强度E≤100 lx；关断光照强度E≥1000 lx。 （开关模式：有光闭合，无光关断） ②音频输入峰峰值Uip-p≤1V ③负载（耳机）阻抗RL=2k ④开关失真度THD≤5% ⑤开关损耗L≤3dB ⑥关断泄漏D≤40 dB（0.01倍） ⑦开关稳态响应时间td≤10ms
① 直接用万用表测量光电二极管的反向电阻值，并比较在不同光照情况下的差异，并记录：光电二极管在光照较强时的反向电阻值（大于/小于） 光照较弱时的电阻值。 ② 按图接好电路，并串接电流表。
二、光电二极管的特性测试
4.项目测试——光电二极管的特性测试
结论
光电二极管正常工作时处于反偏状态，只有这样才能起到光控的作用。
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（1）估算 R1、R2、R3
反向比例运算，输入电阻
Rif R1、R2、R3 R2 R3
已知 Ri＞10KΩ 估算R1、R2、R3
电工与电气信息 实验教学中心
（2）估算Rf1、Rf2
v0 6vi1 2vi2 2(3vi1 vi2 )
v0
Rf 1Rf 2 R1R2
vi1
Rf 2 R3
vi 2
已知R1、R2、R3、Rf1、Rf2 估算RP1、RP2
设计任务二： 积分运算电路 vo' 1000 (3vI1)dt
1、选择电路。vO Nhomakorabea1 RC
vI dt
3
电工与电气信息 实验教学中心
2、估算电路参数
（1）估算 R
（2）估算 C
R = Ri （ Ri ＞10KΩ）
电容C过大，增加积分电路误差；过小积分电路漂移；
设计任务二：积分电路 运用集成运算放大器实现运算关系式
vo' 1000 (3vI1)dt
已知条件：
vI1 方波信号、频率100Hz、峰峰值2V vI1 正弦交流信号、频率100HZ、幅度2V； 输入电阻 Ri ＞10KΩ； 输出失调电压 VOO ≤5mV;
电工与电气信息 实验教学中心
2、设计内容 （1）确定电路方案；
vi2
R3
Rf2
v01
R2
+
A2
v0
RP2
双运放减法运算电路关系式：
v0
Rf 1Rf 2 R1R2
vi1
Rf 2 R3
vi 2
R2 R3
v0
Rf 2 R3
( Rf 1 R1
vi1
vi2 )
设计任务： v0 6vi1 2vi2 2(3vi1 vi2 )
电工与电气信息 实验教学中心
2、估算电路参数
电工与电气信息 实验教学中心
六、设计性实验报告内容
1、课题名称； 2、已知条件； 3、技术指标； 4、实验用仪器； 5、电路工作原理； 6、电路参数估算及元器件选择（设计步骤）； 7、技术指标的测试及实验数据整理； 8、完整的电路图，对本次实验进行总结，写出收获体会。
电工与电气信息 实验教学中心
电工与电气信息 实验教学中心
三、设计任务书
1、设计课题：设计能实现规定运算关系的运算电路。 设计任务一：减法运算电路 运用集成运放实现运算关系式
vo 6vI1 2vI2
已知条件：
vI1 方波信号、频率100Hz、峰峰值2V vI2 直流电压，幅值1.5V 输入电阻 Ri ＞10KΩ； 输出失调电压 VOO ≤5mV; 电工与电气信息 实验教学中心
实验八 模拟运算电路设计
1
电工与电气信息 实验教学中心
一、实验目的
1、熟悉集成运算放大器的特点和使用方法。 2、掌握集成运算放大器组成反相比例、同相比例、加法
器、减法器、积分器等基本运算放大电路，并进行设 计。
电工与电气信息 实验教学中心
二、实验设备
1、函数发生器 DF1641B 2、数字万用表 3、示波器 SS-7802 4、电子技术实验箱
一般选在0.01～1μF。
（3）估算 Rf （4）估算 Rp
Rf ≥ 10R RP = R
3
电工与电气信息 实验教学中心
五、实验内容
1、按设计电路图连接电路； 2、电路的测试与调整
（1）双运放减法电路的测试与调整
调零；根据要求输入信号，示波器分别观察输入输出波形。
vo1 3vI1
vo 6vI1 2VI2
（2）积分运算电路的测试与调整
① 调零；根据要求输入信号，示波器分别观察输入输出波形。 ② vI1 输入方波的频率不变，改变方波幅度，用示波器观测输入输出电压幅值
的变化关系。确定本电路输入方波信号的幅度范围。 ③ vI1 输入方波的幅值不变，改变方波频率，用示波器观测输入输出电压频率
的变化关系，确定本电路输入方波的频率范围。
（2）计算电路参数：包括同相输入端电阻RP1、RP2 ，反相输入端电阻R1、 R2 、R3，负反馈电阻Rf1 、Rf2 ，积分电路元件等，画出电路图。
（3）连接电路，调零； （4）输入信号，验证运算关系； （5）若有未达到设计要求的技术指标，应修改相应的元件参数，以满足
技术指标的要求； （6）按实验报告要求写出设计性实验报告；
R2 R3
v0
Rf 2 R3
( Rf 1 R1
vi1
vi2 )
Rf
VOO I IO
（3）估算 RP1、RP2 RP1 R1 // R f 1 RP2 R2 // R3 // R f 2
电工与电气信息 实验教学中心
已知R1、R2、R3 估算Rf1、Rf2 已知输入失调电压VOO ≤5mV 输入失调电流IIO ≤200nA 估算Rf1、Rf2
电工与电气信息 实验教学中心
四、实验内容
设计任务一： 双运放减法运算电路 vo 6vi1 2vi2
1、选择电路。
v01
Rf 1 R1
vi1
v0
Rf 2 R2
v01
Rf 2 R3
vi2
Rf 1Rf 2 R1R2
vi1
Rf 2 R3
vi2
电工与电气信息 实验教学中心
Rf1
vi1
R1
+
A1
v01
RP1
反向比例运算，输入电阻
Rif R1、R2、R3 R2 R3
已知 Ri＞10KΩ 估算R1、R2、R3
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（2）估算Rf1、Rf2
v0 6vi1 2vi2 2(3vi1 vi2 )
v0
Rf 1Rf 2 R1R2
vi1
Rf 2 R3
vi 2
已知R1、R2、R3、Rf1、Rf2 估算RP1、RP2
设计任务二： 积分运算电路 vo' 1000 (3vI1)dt
1、选择电路。vO Nhomakorabea1 RC
vI dt
3
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2、估算电路参数
（1）估算 R
（2）估算 C
R = Ri （ Ri ＞10KΩ）
电容C过大，增加积分电路误差；过小积分电路漂移；
设计任务二：积分电路 运用集成运算放大器实现运算关系式
vo' 1000 (3vI1)dt
已知条件：
vI1 方波信号、频率100Hz、峰峰值2V vI1 正弦交流信号、频率100HZ、幅度2V； 输入电阻 Ri ＞10KΩ； 输出失调电压 VOO ≤5mV;
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2、设计内容 （1）确定电路方案；
vi2
R3
Rf2
v01
R2
+
A2
v0
RP2
双运放减法运算电路关系式：
v0
Rf 1Rf 2 R1R2
vi1
Rf 2 R3
vi 2
R2 R3
v0
Rf 2 R3
( Rf 1 R1
vi1
vi2 )
设计任务： v0 6vi1 2vi2 2(3vi1 vi2 )
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2、估算电路参数
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六、设计性实验报告内容
1、课题名称； 2、已知条件； 3、技术指标； 4、实验用仪器； 5、电路工作原理； 6、电路参数估算及元器件选择（设计步骤）； 7、技术指标的测试及实验数据整理； 8、完整的电路图，对本次实验进行总结，写出收获体会。
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三、设计任务书
1、设计课题：设计能实现规定运算关系的运算电路。 设计任务一：减法运算电路 运用集成运放实现运算关系式
vo 6vI1 2vI2
已知条件：
vI1 方波信号、频率100Hz、峰峰值2V vI2 直流电压，幅值1.5V 输入电阻 Ri ＞10KΩ； 输出失调电压 VOO ≤5mV; 电工与电气信息 实验教学中心
实验八 模拟运算电路设计
1
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一、实验目的
1、熟悉集成运算放大器的特点和使用方法。 2、掌握集成运算放大器组成反相比例、同相比例、加法
器、减法器、积分器等基本运算放大电路，并进行设 计。
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二、实验设备
1、函数发生器 DF1641B 2、数字万用表 3、示波器 SS-7802 4、电子技术实验箱
一般选在0.01～1μF。
（3）估算 Rf （4）估算 Rp
Rf ≥ 10R RP = R
3
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五、实验内容
1、按设计电路图连接电路； 2、电路的测试与调整
（1）双运放减法电路的测试与调整
调零；根据要求输入信号，示波器分别观察输入输出波形。
vo1 3vI1
vo 6vI1 2VI2
（2）积分运算电路的测试与调整
① 调零；根据要求输入信号，示波器分别观察输入输出波形。 ② vI1 输入方波的频率不变，改变方波幅度，用示波器观测输入输出电压幅值
的变化关系。确定本电路输入方波信号的幅度范围。 ③ vI1 输入方波的幅值不变，改变方波频率，用示波器观测输入输出电压频率
的变化关系，确定本电路输入方波的频率范围。
（2）计算电路参数：包括同相输入端电阻RP1、RP2 ，反相输入端电阻R1、 R2 、R3，负反馈电阻Rf1 、Rf2 ，积分电路元件等，画出电路图。
（3）连接电路，调零； （4）输入信号，验证运算关系； （5）若有未达到设计要求的技术指标，应修改相应的元件参数，以满足
技术指标的要求； （6）按实验报告要求写出设计性实验报告；
R2 R3
v0
Rf 2 R3
( Rf 1 R1
vi1
vi2 )
Rf
VOO I IO
（3）估算 RP1、RP2 RP1 R1 // R f 1 RP2 R2 // R3 // R f 2
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已知R1、R2、R3 估算Rf1、Rf2 已知输入失调电压VOO ≤5mV 输入失调电流IIO ≤200nA 估算Rf1、Rf2
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四、实验内容
设计任务一： 双运放减法运算电路 vo 6vi1 2vi2
1、选择电路。
v01
Rf 1 R1
vi1
v0
Rf 2 R2
v01
Rf 2 R3
vi2
Rf 1Rf 2 R1R2
vi1
Rf 2 R3
vi2
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Rf1
vi1
R1
+
A1
v01
RP1