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Uimin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。
RFR1Vi10kΩAB100kΩAVoR2RF10kΩA10kΩ
R1输入电压Ui经电阻R100kR21加到集成运放的反相输入端，其同相输入端经电阻ΩVo回到反相输入端。通u接地。输出电压UOA经RF接常有R： ?oFBA???ufui?u?u??uo??uiR1?R2=R1ViR2?RuR1RF1i?10kΩR??Ru??uif1oUiUO??ii?R?RuR1Ruui11ui2Fuo?uo?uiAuf?o?1?FRif?i?????R1?RFRuiR1iiR1R2RFRFRFFuo??(ui1?ui2)uo??(ui1?ui2)压跟随电路
R1R2R实验电路如图1所示。按表1内容进行实验测量并记录。
理论计算： 得到电压放大倍数：
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） 输出电压Rl=∽ Vo(v) Rl= -2 0 1 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
（1）、按表2内容进行实验测量并记录. 表2:反相比例放大电路（1） 直流输入电压输入 Vi（mv） 输出电压 理论值 Vo(v) 实测值 误差 30 100 300 1000 3000 （2）、按表3进行实验测量并记录。 表三：反相比例放大电路（2） 测试条件 被测量 理论估算值 实测值 RL开路，直流输入信号Vi由0变为800mV ΔV0 ΔVAB ΔVR2 ΔVR1 Vi=800mV ，RL由开路变为 ΔV0L 其中RL接于VO与地之间。表中各项测量值均为Ui=0及Ui=800mV时所得该项量值之差。
测量结果：从实验数据1得出输出与输入相差-10倍关系，基本符合理论，实验数据（2） 主要验证输入端的虚断与虚短。
3、同相比例放大电路
理论值：Ui/10K=（Ui-UO）/100K故UO=11Ui。 实验原理图如下：
图3：同相比例放大电路
（1）、按表4和表5内容进行实验测量并记录 表4:同相比例放大电路（1）
直流输入电压Ui（mV） 30 100 300 理论估算 （mV） 输出电压Uo（mV） 实测值 误差
表5：同相比例放大电路（2） 测试条件 被测量 RL无穷，直流输入信号Vi由0变为800mV ΔV0 ΔVAB ΔVR2 ΔVR1 Vi=800mV ，RL由开路变为 ΔV0L 以上验证电路的输入端特性，即虚断与虚短
4、反相求和放大电路
理论计算：UO=-RF/R*（Ui1+Ui2） 实验原理图如下：
1000 3000 理论估算值 实测值
实验结果如下： 直流输入电压Vi1（V） 直流输入电压Vi2（V） 理论值(V) 输出电压V0（V）
5、双端输入求和放大电路
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 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。
反向比例放大器，所测数据与理论估算的误差较小，但当电压加到3V时，理论值与实际值不符，原因是运算放大器本身的构造。
同相比例放大运算器，所测数据与理论估算的误差较小，但当电压加到3V时，理论值与实际值不符，原因是运算放大器本身的构造。
2v
2．分析理论计算与实验结果误差的原因。
在实验误差允许范围内，试验所测得的数据与理论估算的数据基本一致，仍存在一定的误差。
误差分析：
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。
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