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《电工电子技术》课程电子教案教师:韩振花序号:07比例运算电路用集成运放实现的基本运算除了有上面可以构成上面的加减法外,还有比例运算等,这里主要介绍反相比例运算电路与同相比例运算电路。
知识引导比例运算电路:1.反相比例运算电路输入信号加在集成运放反相输入端的电路称为反相运算电路。
图1是反相比例运算电路。
输入信号Iu经电阻1R加到集成运放的反相端,而集成运放同相端经电阻2R接地。
为使集成运放工作在线性区,在集成运放的输出端与反相端之间接有反馈电阻R F。
根据负反馈判别准则可知,该电路为电压并联负反馈。
图1 反相比例运算电路由理想集成运算放大器的“虚短”与“虚断”特性,和图1可知FIiiiiuu=≈==≈+-+-而FOfOF1I1IIRuRuuiRuRuui-≈-==-=--所以FO1IRuRu-=整理得I1FOuRRu-=(1)式(1)表明,输出电压Ou与输入电压Iu之间存在着比例运算关系,比例系数由R F与R1阻值决定,与集成运放本身参数无关。
改变R F与R1的阻值,可获得不同的比例值,从而实现了比例运算。
图1电路中,同相输入端电阻R2对运算结果没有影响,只是为了提高集成运放输入级的对称性,使两个输入端电阻保持平衡,通常取F12//RRR=。
PPT、动画演示、图片20F O R u -=知识引导若取R F = 0,则IOuu即输出电压与输入电压大小相等、相位相同,此时同相比例运算电路称为电压跟随器。
PPT、动画演示、图片教学步骤教学内容学生活动时间分配操作训练反相比例运算电路测试按实图3在模拟实验包上搭建电路,确定无误后,接入±15V直流稳压电源。
首先对运放电路进行调零,即令U i=0,再调整调零电位器R P,使输出电压U o=0。
图3 反相比例运算放大电路(1)按实表1指定的电压值输入不同的直流信号U i,分别测量对应的输出电压U o,并计算出电压放大倍数。
(2)将输入信号改为f=1kHz、幅值为200 mV的正弦交流信号,用示波器观察输入、输出信号的波形。