模电设计性实验报告集成运算放大器的运用之模拟运算电路.docVIP

重庆科技学院 设计性实验报告 　　　 学 院:_电气与信息工程学院_ 专业班级: 自动化1102 学生姓名: 罗讯 学号: 2011441657 实验名称: 集成运算放大器的基本应用——模拟运算电路 完成日期：2013年 6月 20 日 重庆科技学院学生实验报告 课程名称模拟电子技术实验项目名称集成运算放大器的基本应用——模拟运算电路开课学院及实验室实验日期学生姓名罗讯学号2011441657专业班级自动化1102指导教师实验成绩实验六 集成运算放大器的基本应用——模拟运算电路 实验目的 研究有集成运算放大器组成的比例、加法和减法等基本运算电路的功能 了解运算放大器在实际应用时应考虑的有些问题 实验仪器 双踪示波器； 2、数字万用表； 3、信号发生器 实验原理 在线性应用方面，可组成比例、加法、减法的模拟运算电路。 反相比例运算电路 电路如图6-1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=-RFR1Ui 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 R2=R1//RF。 R1 10k R2 9.1k U1 2 3 7 4 6 5 1 RF 100k Ui Uo 图6-1 反相比例运算电路 反相加法电路 电路如图6-2所示，输出电压与输入电压之间的关系为： U0=-RFR1Ui1+RFR1Ui2 R3=R1//R2//RF R1 20k R2 6.2k U1 2 3 7 4 6 5 1 RF 100k Uo R3 10k Ui1 Ui2 图6-2 反相加法运算电路 同相比例运算电路 图6-3（a）是同相比例运算电路。 U1 2 3 7 4 6 5 1 RF 100k R1 10k R2 9.1k Uo U1 2 3 7 4 6 5 1 RF 10k R2 10k Uo Ui （a）同乡比例运算 （b）电压跟随器 图6-3 同相比例运算电路 它的输出电压与输入电压之间关系为： U0=1+RFR1Ui R2=R1//RF 当R1→∞时，U0=Ui即得到如图6-3所示的电压跟随器。图中R2=RF,用以减小漂移和起保护作用。一般RF取10KΩ, RF太小起不???保护作用，太大则影响跟随性。 差动放大电路（减法器） 对于图6-4所示的减法运算电路，当R1=R2,R3=RF时，有如下关系式： U0=RFR1(Ui2-Ui1) U1 3 2 4 7 6 5 1 RF 100k R2 10k Uo Ui2 R1 10k R3 100k Ui1 图6-4 减法运算电路 积分运算电路 U1 3 2 4 7 6 5 1 RF 1M R2 100k Uo R1 100k Ui C1 100nF 图6-5 积分运算电路 反相积分电路如图6-5所示，在理想化条件下，输出电压U0等于 U0t=-1RC01Uidt+UC(0) 式中UC(0)是t=0时刻电容C两端的电压值，即初始值。 如果Uit是幅值为E的阶跃电压，并设UC(0)=0，则 U0t=-1RC01Edt=-ERCt 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。一般方波变换为三角波，正弦波移相。 实验内容及实验数据 实验时切忌将输出端短路，否则将会损坏集成块。输入信号时先按实验所给的值调好信号源再加入运放输入端，另外做实验前先对运放调零，若失调电压对输出影响不大，可以不用调零，以后不再说明调零情况。 方向比例运算电路 按图6-1正确连线。 输入f=100HZ，Ui=0.5V（峰峰值）的正弦交流信号，打开直流开关，用毫伏表测量Ui、U0值，并用示波器观察Ui和U0的相位关系，记入表6-1。 表6-1 Ui=0.5V（峰峰值），f=100HZ