反向比例运放的工作原理
集成运算放大器基本应用(模拟运算电路)实训指导
集成运算放大器基本应用 （模拟运算电路）实训指导（特别提醒：实验电路图中可能存在有的元器件数值与实验电路板中的不相同，实验时应以实验电路板中的为准。
另外，由于元器件老化、湿度变化、温度变化等诸多因素的影响所致，实验电路板中所标的元器件数值也可能与元器件的实际数值不一致。
有的元器件虽然已经坏了，但仅凭肉眼看不出来。
因此，在每次实验前，应该先对元器件（尤其是电阻、电容、三极管）进行单个元件的测量（注意避免与其它元器件或人体串联或并联在一块测量）。
并记下元器件的实际数值。
否则，实验测得的数值与计算出的数值可能无法进行科学分析。
）一．实验目的1．研究由集成运放组成的比例、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多级放大电路。
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。
基本运算电路。
1)反相比例运算电路电路如图8—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i F O U R RU 1-=为了减小输入级偏置电流引起的运算误差，在同相端应接入平衡电阻R 2=R 1||R F 。
U OOU U图8—1 图8—22)反相加法电路电路如图8—2，输出电压与输入电压之间的关系为)(2211i F i F O U R RU R R U +-=R 3= R 1‖R 2‖R F 3)同相比例运算电路图8—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为 i F O U R R U ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=11 R 2 = R 1‖R F当R 1 ∞，U o =U i ，即得到如图8—3(b)所示的电压跟随器，图中R 2=R F ，用以减小漂移和起保作用。
一般R F 取10K Ω，R F 太小起不到保护作用，太大则影响跟随性。
实验三集成运算放大器的基本应用
实验三 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、实验仪器1．双踪示波器2．万用表3．交流毫伏表三、实验原理在线性应用方面，可组成比例、加法、减法、积分、微分、对数、指数等模拟运算电路。
1）反相比例运算电路电路如图11-1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 i F O U R R U 1-= （11-1）图11-1 反相比例运算电路为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 2=R 1∥R F 。
2）反相加法电路图11-2 反相加法运算电路电路如图11-2所示，输出电压与输入电压之间的关系为)(2211i F i F O U R R U R R U +-= R 3=R 1∥R 2∥R F （11-2） 3）同相比例运算电路图11-3（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为i F O U R R U )1(1+= R 2=R 1∥R F （11-3） 当R1→∞时，U O =U i ，即得到如图11-3（b ）所示的电压跟随器。
图中R 2=R F ，用以减小漂移和起保护作用。
一般R F 取10K Ω，R F 太小起不到保护作用，太大则影响跟随性。
图11-3 同相比例运算电路4）差动放大电路(减法器)对于图11-4所示的减法运算电路，当R1=R2，R3=RF 时，有如下关系式：)(1120i i U U R RF U -= （11-4）图11-4 减法运算电路 5）积分运算电路反相积分电路如图11-5所示。
在理想化条件下，输出电压U 0等于⎰+-=t C i U dt U RCt U 00)0(1)( （11-5）式中U C (0)是t=0时刻电容C 两端的电压值，即初始值。
图11-5 积分运算电路如果Ui(t)是幅值为E 的阶跃电压，并设UC(0)=0，则⎰-=-=t t RCE Edt RC t U 001)( （11-6） 此时显然RC 的数值越大，达到给定的U0值所需的时间就越长，改变R 或C 的值积分波形也不同。
实验五 集成运算放大器的基本运算电路(2)
实验五 集成运算放大器的基本运算电路一、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、正确理解运算电路中各组件参数之间的关系和“虚短”、“虚断”、“虚地”的概念。
二、设计要求1、设计反相比例运算电路，要求|A uf |=10，R i ≥10K Ω，确定外接电阻组件的值。
2、设计同相比例运算电路，要求|A uf |=11，确定外接电阻组件值。
3、设计加法运算电路，满足U 0=-（10U i1+5U i2）的运算关系。
4、设计差动放大电路（减法器），要求差模增益为10，R i >40K Ω。
5、应用Multisim8进行仿真，然后在实验设备上实现。
三、实验原理1、理想运算放大器特性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。
2、基本运算电路 (1)反相比例运算电路电路如图2.5.1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 2＝R 1//R F 。
图2.5.1反相比例运算电路图2.5.2反相加法运算电路(2) 反相加法电路i 1F O U R R U -=电路如图2.5.2所示，输出电压与输入电压之间的关系为)U R RU R R (U i22F i11F O +-=R 3＝R 1//R 2//R F (3)同相比例运算电路图2.5.3(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为i 1FO )U R R (1U +=R 2＝R 1//R F 当R 1→∞时，U O ＝U i ，即得到如图2.5.3(b)所示的电压跟随器。
反相比例运算电路引入的负反馈
反相比例运算电路引入的负反馈
反相比例运算电路是一种常见的模拟电路，它可以将输入信号放大或缩小到指定的比例。
然而，在实际应用中，由于元器件的误差、温度漂移等因素影响，反相比例运算电路的放大倍数可能会出现偏差，导致输出信号与期望值不符。
为了解决这个问题，可以引入负反馈。
负反馈指的是将输出信号重新引入到电路中，与输入信号相比较，产生一个误差信号，通过放大器增益的控制，调节输出信号的大小，使其逐渐逼近期望值。
这样，在一定程度上可以抵消元器件误差的影响，提高电路的稳定性和精度。
具体来说，可以将反相比例运算电路的输出端连接到电阻分压器上，将分压器的输出作为负反馈输入，经过运算放大器的放大后再输出。
这样，当输出信号偏离期望值时，负反馈电路会自动调节运放的增益，使输出信号逐渐趋近于期望值。
需要注意的是，负反馈的引入会降低电路的增益，因此需要适当调整电路的参数，以达到设计要求。
同时，负反馈也会增加电路的稳定性和抗干扰能力，是一种常用的电路设计方法。
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运放比例放大电路
运放比例放大电路本文介绍运放比例放大电路的原理、电路结构和应用。
下面是本店铺为大家精心编写的4篇《运放比例放大电路》，供大家借鉴与参考，希望对大家有所帮助。
《运放比例放大电路》篇1一、引言运放比例放大电路是一种常用的放大电路，它利用运算放大器的特性，将输入信号放大一定倍数，输出给负载。
这种电路在各种电子设备中都有广泛的应用，例如音响放大器、信号放大器等。
二、原理运放比例放大电路的原理是基于运算放大器的放大特性。
运算放大器是一种电路元件，它能够将输入信号放大一定倍数，并且输出信号与输入信号成比例关系。
在运放比例放大电路中，输入信号通过电阻耦合到运算放大器的输入端，经过放大后，输出信号通过电容耦合到负载。
三、电路结构运放比例放大电路的电路结构通常由以下几个部分组成：1. 输入部分：包括输入信号源、输入电阻和耦合电容。
2. 放大部分：包括运算放大器和偏置电路。
3. 输出部分：包括输出电阻和负载。
其中，输入电阻和输出电阻的作用是限制电流，保护运算放大器。
偏置电路的作用是提供运算放大器的偏置电压，使其工作在线性放大区域。
四、应用运放比例放大电路在电子技术中有广泛的应用，例如：1. 音响放大器：用于放大音频信号，提高音响系统的音量和音质。
2. 信号放大器：用于放大各种信号，例如模拟信号、数字信号等。
3. 滤波器：用于滤除信号中的杂波和干扰，提高信号的质量。
4. 振荡器：用于产生各种频率的信号，例如正弦波、方波等。
《运放比例放大电路》篇2运放比例放大电路是一种基于运算放大器（Op-Amp）的电路，用于将输入信号放大一定倍数并输出。
这种电路广泛应用于各种电子设备和系统中，如放大器、滤波器、振荡器等。
运放比例放大电路的基本原理是利用运放的放大特性，将输入信号放大到输出端。
运放是一种高增益、高输入阻抗、低输出阻抗的放大器，可以对输入信号进行放大和滤波。
比例放大电路中，输入信号通过一个电阻分压网络连接到运放的非反相输入端，运放输出信号经过另一个电阻分压网络连接到输出端。
《集成运算放大器应用----比例运算电路》实验报告
xxxx
姓名
xxxx
成绩
课程
名称
模拟电子技术实验
实验项目
名称
集成运算放大器应用----比例运算电路
指导教师
xxxx
教师评语
教师签名：
年月日
一、实验目的
1、掌握运算放大器组成比例、求和运算电路的结构特点。
2、掌握运算电路的输入与输出电压特性的测试方法。
二、实验原理
运算放大器是具有两个输入端和一个输出端的高增益、高输入阻抗的电压放大器。在
+1V
+2V
-1V
-2V
-4V
输出Uo(V)
理论值
0
3
6
-3
-6
-12
实测值
0
3.06
6.05
-2.98
-5.92
-9.87
计算误差
0
0.06
0.05
0.02
0.08
2.13
表2同相比例运算实验数据表
六、实验结果及分析
对比理论值和实验值，存在误差，反相比例运算电路误差值较大，同相比例运算电路误
差相对较小，可能由于为运放所提供的直流电源小于12V；同相比例运算电路中，输入电
压越大，误差越大。
xxxxx学校
学生实验报告
实验课程名称:模拟电子技术实验
开课实验室电子技术实验室
系、部：xxxxxx年级：x专业班：xx
学生姓名xx学号xxx
开课时间2013至2014学年第二学期
总成绩
教师签名
《集成运算放大器应用----比例运算电路》实验报告
开课实验室：电子技术实验室2014年5月26日
系部
第5章 直流放大器
=6.3v 1、 直接耦合后，由于Ub2不会有很大的增加，迫使T1处于接 近饱和的状态。
2、 直接耦合后，Rc1作为T2的偏流电阻，且由于Rc1＜Rb2使 IB2大大增加，使T2处于深度饱和状态。
解决办法
5.1 直流放大器
二、 存在的两个特殊问题
方案1：
（一）、前后级Q点相互影响
Rb1 RC1
Rb1
输出级特点----由射极输出器组成，带负载能力强。 偏置部分---提供直流电源
5.3 集成运算放大器
二、 集成运放的电路组成及符号
3、结构符号
a
输入级
中间级
输出级
举例1：Vpb=0，VN=Vi=1mV，Avd=100000；求Uo值？
Uo= -100000mV Uo=Avd（Vp-Vn）
举例2： VN=0，Vp=Vi=1mV，Avd=偏10置0000；求Uo值？
当uI≠0时， ui1=-ui2， 则uo1=-uo2，同时VC1=-VC2，则输出信号 uo=uo1-uo2=2uo1，即输入信号不为零且相反时，输出信号也不 为零。
5.2 差分放大器
三、 对共模信号的抑制作用
R1 RC
共模( common mode)信
Rs
号：uc 定义：大小相等，
ui1 ui ui2
（二）、零点漂移现象 1、什么是零点漂移（零漂）
uo
在直流放大电路中，我们把
输入信号为零时，输出电压
偏离其初始值的现象称为零
点漂移。 即Ui=0，而Uo≠0；
0
Uo=4.21V
有时会将 信号淹没
t
ui
Au=20 U01=10mv Au=20 U02=210mv Au=20 U01=4.21v
OP反向2倍放大(无偏移)文档说明
电路设计： OP反向放大电路2倍放大一．性能指标:电压放大倍数： -2倍(且实现无偏移输出)最大输入电压：小于等于1V频率特性： 0--200KHZ输入输出阻抗：任意电路类型: 反向比例运算电路二．方案论证：之前我们学过了晶体管放大电路,利用晶体管放大电路能够实现对交流电压电流的放大,但由于使用晶体管放大电路存在很多问题,如使用晶体管放大电路要计算静态工作点,放大倍数受温度影响比较大,容易产生非线性失真,且电路设计比较复杂等等因素,暂且不优先考虑晶体管放大电路.在此我们引入了比例运算放大电路.对于运算放大器其实就是由以三极管为主的一些分立元件构成的放大电路，运算放大器放大电路和三极管放大电路性能相近，但比起晶体管放大电路存在有一些优势，例如：优势：1、大大减少元器件数量；2、不用计算静态工作点,缩短电路设计时间；3、降低成本。
4．失调漂移,内部噪声都比较小5、能够比较容易实现放大倍数大于1或放大倍数为负值的放大6.单个三极管的放大倍数很有限，而运放的放大倍数很大很大但是用运算放大器放大电路比起晶体管也存在些不足，例如:1、不能够改变内部电路；2、高性能IC价格非常高，而且购买非常困难；经过以上的综合分析，我选择用运算放大器设计本次放大电路，由于此次电压信号放大为反向放大，因此我采用反相比例放大电路设计原理作为设计本次实验的核心.分析实验的性能指标,本实验要求实现无偏移输出,偏移包括电流偏移和电压偏移,本实验涉及到的是电压偏移,电压偏移是指输入为零时,输出出现的电压,偏移电压随温度, 时间等的变化而变化.对于实现无偏移输出,在此我使用两种方案方案一.利用性能比较好的运放尽可能的减小偏置,以达到实验要求方案二.使用调零电路加在输入端实现无偏移输出<方案一>三. 系统硬件电路设计<1> 确定电路图目前已经确定用反相比例运算放大电路 ,该电路属于典型的电压并联负反馈电路.输入电压I U 通过电阻R 作用于集成运放的反相输入端，故输入电压O U 与I U 反相。
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反向比例运放的工作原理
反向比例运放（Inverting Operational Amplifier）是一种基本的运放反馈电路，其工作原理是将输入信号经过一个输入电阻连接到虚地，然后经过一个放大倍数为-A（负反馈）的运放电路，最后输出信号取决于放大器的放大倍数和输入信号的幅值。
具体来说，反向比例运放电路由一个放大器和两个电阻组成。
其中，一个电阻（输入电阻Rin）连接到输入信号，并与虚地连接；另一个电阻（反馈电阻Rf）连接到放大器的输出端和虚地。
输入信号经过Rin接入运放器的负输入端，而对输入信号进行反相运算后的输出信号，则在经过Rf后返回到负输入端。
反向比例运放电路的放大倍数由放大器的开环增益决定，即A = -Rf/Rin。
输出信号的幅值与输入信号相反并且放大倍数为-A。
通过调节电阻Rin和Rf的值，可以改变放大倍数。
如果Rin的值增大或Rf的值减小，那么放大倍数将更大。
反之，如果Rin的值减小或Rf的值增大，放大倍数将更小。
总的来说，反向比例运放的工作原理是通过放大器将输入信号反相，并将放大的信号返回到负输入端。
根据负反馈原理，输出信号取决于放大器的放大倍数和输入信号的幅值。
反向比例运放电路被广泛应用于放大、滤波、电压隔离等电子电
路中。