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实验四 比例求和运算电路实验报告

来源:用户分享 时间:2025/7/11 22:02:05 本文由loading 分享 下载这篇文档手机版
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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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