比例求和运算电路
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比例求和运算电路实验八 比例求和运算电路—、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、实验原理1、比例运算放大电路包括反相比例,同相比例运算电路,是其他各种运算电路的基础,我们在此把它们的公式列出:反相比例放大器 10R R V V A Fi f-==1R r if = 同相比例放大器 101R R V V A Fi f +== ()id Od r F A r +=1式中Od A 为开环电压放大倍数FR R R F +=11id r 为差模输入电阻当0=F R 或∞=1R 时,0=f A 这种电路称为电压跟随器2、求和电路的输出量反映多个模拟输入量相加的结果,用运算实现求和运算时,可以采用反相输入方式,也可以采用同相输入或双端输入的方式,下面列出他们的计算公式。
反相求和电路 22110i Fi F V R R V R R V •+•-=若 21i i V V = ,则 ()210i i FV V RR V +=双端输入求和电路⎪⎭⎫ ⎝⎛-'=∑∑21120i i F V R R V R R R R V 式中:F R R R //1=∑ 32//R R R ='∑三、实验仪器 l 、数字万用表 2、示波器 3、信号发生器4、集成运算放大电路模块四、预习要求1、计算表8-l 中的V 0和A f2、估算表8-3的理论值3、估算表8-4、表8-5中的理论值 4、计算表8-6中的V 0值5、计算表8-7中的V 0值五、实验内容1、电压跟随器实验电路如图8-l所示.图8-l电压跟随器按表8-l内容实验并测量记录。
Vi(V)-2 -0.5 0 0.5 0.98V(V)RL=∞RL= 5K1 4,962、反相比例放大器实验电路如图8-2所示。
图8-2反相比例放大器(l) 按表8-2内容实验并测量记录.直流输入电压Ui(mV)30 100 300 9803000输出电压U理论估算(mV)实测值(mV)10800误差(2) 按表8-3要求实验并测量记录.测试条件理论估算值实测值ΔURL开路,直流输入信号ΔUABUi由0变为800mVΔUR2ΔUR1ΔUOLUi=800mVRL由开路变为5K1(3) 测量图8-2电路的上限截止频率。
实验四比例求和运算电路实验报告
实验四比例求和运算电路实验报告是一份详细的文档,用于描述实验四比例求和运算电路的实验过程及实验结果。
它包括实验目的、原理说明、实验步骤、结果分析和结论性评价等内容。
1.实验目的:本次实验的目的主要是探究实验四中比例求和运算电路的工作原理,并通过分析实验结果来检验电路的正确性。
2.原理说明:比例求和运算电路是一种常用的电路,它的工作原理如下:将输入电压V1和V2乘以系数K1和K2(K1+K2=1),然后将两个乘积相加得到输出电压Vout,即: Vout=K1 * V1 + K2 * V2。
3.实验步骤:(1)首先,按照电路图将所有元件依次装上电路板,根据实验指导书的要求,正确接线。
(2)确认安装正确后,按照电路图将V1和V2先后依次调节至0.6V和1.4V,观察比例求和电路的输出电压Vout。
(3)将V1和V2先后依次调节至0.8V和1.2V,观察比例求和电路的输出电压Vout。
4.结果分析:从实验结果来看,当V1=0.6V,
V2=1.4V时,Vout=1.0V;当V1=0.8V,V2=1.2V时,
Vout=1.0V,说明电路电压求和运算正确。
5.结论性评价:本次实验成功地验证了比例求和运算电路的正确性,提高了对电路的深入理解。
实验六比例求和运算电路
一.实验内容:
(一)电压跟随器:
(1)输入为1000hz,1v的交流电压时,输出与输入在同等电压幅度下观测如下:
(2)输入直流电压,实验测得数据如下:
(二)反向比例放大器:
(1)输入为1000hz,1v的交流电压时,输出与输入仿真如下:
显然,输出是输入电压幅度的10倍。
(2)输入是直流电压,测得实验数据如下:
(三)仿真测得该电路的上限截至频率为:
实验测得的电路上限截止频率为66.85k,与仿真所得相差较大,分析原因可能是器件的放大特性不理想造成。
(三)同相比例放大器
(1)输入电压为1000hz,1v交流电压,输出输入波形仿真如下:
(2)输入直流电压,实验测得输出数据如下:
(三)仿真测得该电路的上限截至频率为:
实验测得的电路上限截止频率为65.85k,与仿真所得相差较大,分析原因可能是器件的放大特性不理想造成。
(四)反向求和放大电路:
(1)两个输入是1000hz,100mv交流信号时,仿真测得输入输出波形如下:
(2)输入是直流电压时,实验测得数据如下:
(五)双端输入求和放大电路:。
实验五 比例、求和运算电路实验1.实验目的① 掌握比例、求和电路的设计方法,熟悉由集成运算放大器组成的基本比例运算电路的运算关系。
② 通过实验,了解影响比例、求和运算精度的因素,进一步熟悉电路的特点和功能。
2.实验电路及仪器设备(1)实验电路① 用一个运放设计一个数字运算电路,实现下列运算关系:U O=2U I1+2UI2-4U I3已知条件:U I1=50~100mV;U I2=50~200mV;U I3=20~100mV参考电路如下:② 设计一个能实现下列运算关系的电路:U O=-10U I1+5U I2;U I1=U I2=0.1~1V参考电路如下:比例运算实验电路如图1-22所示。
(2)实验仪器设备双路直流稳压电源、示波器、直流信号源、数字万用表、实验箱。
3.实验内容(1)根据设计题目要求,选定电路,确定集成运算放大器型号,并进行参数设计(2)按照设计方案组装电路(3)在设计题目所给输入信号范围内,任选几组信号输入,测出相应输出电压 u o,将实测值与理论值作比较,计算误差。
比例求和设计电路如下:注意:实际上输入可以是任意波形,由于实验室条件所限,本实验输入信号选用直流信号。
μΑ741参数:A od=105dB;R id=2MΩ;R o=1kΩ;f H=10Hz引脚说明:2脚IN--:反相输入端3脚IN+:同相输入端6脚OUT:放大器输出端4脚V--:负电源入端(-12V)7脚V+:正电源入(+12V)(4)在输入端加入不同的输入电压,用万用表直流电压档测量输出值,填写下表:4.实验报告要求准备报告: 写出电路的具体设计过程。
总结报告:根据实验结果,分析产生误差原因。
5.实验注意事项(1)实验完毕要交回元件完整的元件袋!(2)关闭电源连电路,做完实验拆电路时,也要关闭电源拆电路!(3)万用表在测量电阻后测电压时,要注意及时变换档位,否则会烧坏万用表!。
实验七比例求和运算电路实验七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、实验器材(型号)1. 数字万用表UT562. 电子线路实验学习机三、实验原理集成运放的应用首先表现在它能构成各种电路上,运算电路的输出电压是输入电压某种运算的结果,介绍比例、加减等基本运算电路。
(1)运算电路:(2)描述方法:运算关系式 uO=f (uI)(3)分析方法:“虚短”和“虚断”是基本出发点。
1. 理想运放的参数特点Aod、 rid 、fH 均为无穷大,ro、失调电压及其温漂、失调电流及其温漂、噪声均为0。
电路特征:引入电压负反馈。
集成运放的线性工作区: AuO?uo??u??u?可得u??u??0即u??u?。
又因ri??,可得运放的输入电流i=0。
利用运放在线性应用时u??u?和i=0这两个特点来分析处理问题,所得结果与实际情况相当一致,不会带来明显的误差。
RFuiRRPiu?-RI??uou?+图3-7-1 理想运放电路1. 基本运算电路(1)反相比例电路uo??iFRF??uiRF (3-7-1) R1可见,由于电路中引入深度负反馈,使闭环放大倍数AuF完全由反馈元件值确定。
改变比值RF/R,可灵活地改变AuF的大小。
式中的负号表示uo与ui反相。
平衡电阻RP=RF//R。
RFuiR-iFi1u++oR_PRP为了减小输入级偏置电流引起的运算误差。
图3-7-2 反相比例电路(2)反相加法电路uo??(RFRuRi1?FRui2) (3-7-3) 12若取R1=R2=R,则有ui1R1RFui1iFi2R2-i2+u+oR_P 图3-7-3 反相加法电路uFO??RR(ui1?ui2) (3-7-4) 1此电路的输入信号不限于两路,根据需要可扩展为多路。
(3)同相比例电路和电压跟随器RFR-u?+u+o__iRPu?+u图3-7-4 同相比例电路u??RR?RuoF因此为 uRFo?(1?R)ui (3-7-5)电路的闭环放大倍数为2AuF?1?RF (3-7-6) R 上式表明,同相比例电路的输出电压uo与输入电压ui同相位,而且电压放大倍数总是大于1。
比例求和运算电路实验报告思考题
1. 比例求和运算电路的作用是什么?
比例求和运算电路是一种将多个输入信号按照一定比例加权求和的电路, 其作用可以用于信号的加权平均、滤波、调制解调等。
2. 如何实现一个比例求和运算电路?
比例求和运算电路可以用多种电路实现,如简单电阻网络、放大器电路、运放电路等。
具体实现分为两步:
(1) 将输入信号与一个比例系数相乘,得到权值,再将多个权值相加。
(2) 将多个加权和的结果相加,即得到比例求和运算的结果。
3. 如何计算比例求和运算电路中各输入信号的比例系数?
比例系数通常由电路设计者根据实际需要进行选择,可以通过计算、经验公式、仿真等方法来确定比例系数。
例如,在一个三输入信号的比例求和电路中,每个输入信号的比例系数可以分别为 1、2、3,表示第一个信号的贡献最小,而第三个信号的贡献最大。
4. 比例求和运算电路的优点和缺点是什么?
优点:
(1) 比例求和运算电路可以实现多个输入信号的加权平均,提高信号质量。
(2) 比例求和运算电路可以实现滤波、调制解调等功能,具有很强的实用价值。
缺点:
(1) 比例求和运算电路中需要多个加法器和乘法器,从而增加了电路的复杂度和价格。
(2) 对于比例系数的确定需要经验或计算,比较繁琐,不利于实际应用。
实验二 比例求和运算电路1、掌握用集成运算放大电路组成比例电路的特点及性能;2、学会上述电路的测试和分析方法。
1、XJ 4318双踪示波器;2、FD -SJ -MN 多功能模拟实验箱;3、DT 9505数字万用表。
1、计算表2-1中的0V 和f A ;2、估算表2-2,2-3中的理论值;3、计算表2-4中的0V 值;4、计算表2-5中的0V 值。
一、电压跟随器实验电路如图2-1所示:图2-1 电压跟随器表2-1 电压跟随器二、反相比例放大器实验电路如图2-2所示:图2-2 反相比例放大器按表2-2内容实验并测量记录。
表2-2反相比例放大器1、V 5.0+,V 5.0-信号取自直流电压源;2、正弦波取自函数信号发生器;3、用万用表测直流电压值;4、用双踪示波器监测输入、输出正弦波的频率、峰与峰值,比较两者的相位差。
理论估算公式:i FV R R V ⋅-=10(式中负号表示输出电压与输入电压相位相反) 三、同相比例放大器实验电路如图2-3所示:图2-3 同相比例放大器 表2-3 同相比例放大器理论计算公式: i FV R R V ⋅+=)1(10 按图示值: i V V 110=四、反相求和放大电路实验电路如图2-4所示:图2-4 反相求和放大电路按表2-4内容进行实验测量,并与预习计算结果比较。
表2-4 反相求和放大电路理论计算公式: 22110i F i F V R RV R R V ⋅-⋅-= 按图计算: )(10210i i V V V +-=5、双端输入求和放大电路实验电路如图2-5所示:图2-5 双端输入求和放大电路按表2-5内容进行实验测量,并与预习计算结果比较表2-5 反相求和放大电路理论计算公式: 21323110)1(i F i F V R RR R R V R R V ⋅+⋅++⋅-= 如图取值:2105.510i i V V V +-=1、总结本实验几种电路的特点及性能;2、分析理论计算与实验结果误差的原因。
比率供战运算电路真验报告之阳早格格创做一、真验手段①掌握用集成运算搁大器组成比率\供战电路的特性战本能;②教会用集成运算搁大电路的尝试战分解要领.两、真验仪器①数字万用表;②示波器;③旗号爆收器.三、真验真质Ⅰ.电压跟随器真验电路如图6-1所示:表面值:U i=U+=U-=U图6-1 电压跟随器按表6-1真质真验并记录.V i(V)-201V O(V)R L=∞R L=5K10.83表6-1Ⅱ.反相比率搁大电路真验电路如图6-2所示:表面值:(U i-U-)/10K=(U--U O)/100K且U+=U-=0故U O=-10U i图6-2 反相比率搁大器1)按表6-2真质真验并丈量记录:表6-2创制当U i =3000 mV时缺面较大.2)按表6-3央供真验并丈量记录:表6-3其中R L 交于V O 取天之间.表中各项丈量值均为U i =0及U i =800mV 时所得该项丈量值之好.Ⅲ.共相比率搁大器电路如图6-3所示.表面值:U i /10K=(U i -U O )/100K 故U O =11U i图6-3 共相比率搁大电路1)按表6-4战6-5真验丈量并记录.表6-4表6-5Ⅳ.反相供战搁大电路真验电路如图6-4所示.表面值:U O=-R F/R*(U i1+U i2)图6-4 反相供战搁大器按表6-6真质举止真验丈量,并取预习估计比较.表6-6Ⅴ.单端输进好搁搁大电路真验电路如图6-5所示.表面值:U O=(1+R F/R1)*R3/(R2+R3)*U2-R F/R1*U1图6-5 单端输进供战搁大器按表6-7央供真验并丈量记录:表6-7表6-7四、真验归纳:通过那次真验,尔掌握了利用集成运算搁大器组成比率\供战电路的要领,相识了他们的特性战本能,并教会了集成运算搁大电路的尝试战分解要领.正在真验历程中,正在共相战反相搁大电路中丈量数据的缺面战他人有很多分歧,那该当是真验器件的没有共所制成的.。
毕业设计---(比例求和运算电路实验总结)在做比例求和运算电路的实验前,我们小组成员都以为不会很难做,就像以前做物理实验一样,做完实验,然后两下子就将实验报告做完.直到做完测试实验时,我们才知道其实并不容易做,毕竟我们小组选择了这个实验电路----(比例求和运算电路),但学到的知识与难度成正比,使我们受益匪浅.
在做实验前,一定要将网上搜的知识以及老师给予的知识给吃透,因为这是做实验的基础,否则,在做实验时就容易出现错误的接线,这将使你在做实验时的难度加大,浪费做实验的宝贵时间.比如接电压跟随器里面的电路实验,你要清楚各种电路接法,如果你不清楚,在做实验时才去摸索,这将使你极大地浪费时间,使你事倍功半.做实验时,一定要亲力亲为,务必要将每个步骤,每个细节弄清楚,弄明白,实验后,还要复习,思考,这样,你的印象才深刻,记得才牢固,否则,过后不久你就会忘得一干二净,这还不如不做.做实验时,老师还会根据自己的亲身体会,将一些课本上没有的知识教给我们,拓宽我们的眼界,使我们认识到这门课程在生活中的应用是那么的广泛.。
集成运放比例求和运算电路实验讲解
集成运放比例求和运算电路是一种常用的电路,主要用于将多个电压信号进行比例加权求和,产生一个输出电压。
该电路中可以使用一个或多个运放,通常使用的是差分放大器运放。
下面通过一个实验来介绍如何设计和制作一个集成运放比例求和运算电路:
实验材料:
- 集成运放LM741
- 可变电阻器
- 固定电阻器
- 多用途实验板
- 直流电源
实验步骤:
1. 首先,在实验板上连接一个固定电阻器,输入端连接到电源的正极,输出端接地。
2. 将另外两个固定电阻器连接到实验板上,且输入端分别连接到电源的正极,输出端分别连接到不同的输入端口。
3. 在实验板上放置一个可变电阻器,其输入部分连接到电源的正极,输出端连接到比例权重电路的输入端口。
4. 将比例权重电路的两个输入端口连接到之前连接的两个固定电阻器的输出端口。
5. 此时可以将输出端口连接到示波器进行测试。
实验结果:
当可变电阻器额定电阻为0时,可将电路视为一个比例权重电路,其输出电压为:
Vout = (-R2/R1) * Vin1 + (-R3/R1) * Vin2
其中,Vout为输出电压,Vin1和Vin2为两个输入电压,R1、R2、R3分别为三个固定电阻器的阻值。
当可变电阻器的电阻值改变时,可以改变比例权重电路的比例系数,实现对输出电压的调节。
最后需要注意的是,在实验完成后应该及时断开电源,以确保实验安全。
深圳大学实验报告课程名称:电路与电子学实验项目名称:比例、求和、积分、微分电路学院:专业:指导教师:报告人:学号:班级:实验时间:实验报告提交时间:教务处制一、实验目的1、掌握用集成运算放大电路组成比例、求和电路的特点及性能;2、掌握用运算放大器组成积分微分电路;3、学会上述电路的测试和分析方法二、实验环境1、数字万用表2、双踪示波器3、信号发生器三、实验内容与步骤:1.电压跟随电路实验电路图如下,按表1内容实验并测量记录。
V i(V) -2 -0.5 0 +0.5 1R L=∞V0(V)R L=5.1KΩ2.反相比例放大器实验电路如图,U0=-R F*U i/R1,按表2内容实验并测量记录。
表23.同相比例放大电路实验电路如下所示,U 0=(1+R F /R 1)U i ,按表3实验测量并记录。
直流输入电压V i (mV)30 100 300 1000 3000 输出电压V 0理论估算(V)实际值(V) 误差(mV )4.反相求和放大电路直流输入电压V i (mV)30 100 300 1000 3000 输出电压V 0理论估算(V)实际值(V )误差(mV)实验电路如图,U0=-RF(Ui1/R1+Ui2/R2),按表4内容进行实验测量。
Vi1(V) 0.3 -0.3Vi2(V) 0.2 0.2V0(V)V0估(V)表4四、实验结果与数据分析:五、实验体会及自我评价:六、诚信承诺:本人郑重承诺在完成该项目的过程中不发生任何不诚信现象,一切不诚信所导致的后果均由本人承担。
签名:2、教师批改学生实验报告时间应在学生提交实验报告时间后10日内。
实验八 比例求和运算电路
—、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、实验原理
1、比例运算放大电路包括反相比例,同相比例运算电路,是其他各种运算电路的基础,我们在此把它们的公式列出:
反相比例放大器 10R R V V A F
i f -== 1R r if =
同相比例放大器 1
01R R V V A F
i f +== ()id Od r F A r +=1
式中Od A 为开环电压放大倍数F
R R R F +=11
id r 为差模输入电阻
当0=F R 或∞=1R 时,0=f A 这种电路称为电压跟随器
2、求和电路的输出量反映多个模拟输入量相加的结果,用运算实现求和运算时,可以采用反相输入方式,也可以采用同相输入或双端输入的方式,下面列出他们的计算公式。
反相求和电路 22
110i F
i F V R R V R R V •+•-= 若 21i i V V = ,则 ()210i i F
V V R
R V +=
双端输入求和电路 ⎪⎭⎫ ⎝⎛-'=∑∑21120i i F V R R V R R R R V
式中:
F R R R //1=∑ 32//R R R ='∑
三、实验仪器 l 、数字万用表 2、示波器 3、信号发生器
4、集成运算放大电路模块
四、预习要求
1、计算表8-l中的V0和A f
2、估算表8-3的理论值
3、估算表8-
4、表8-5中的理论值
4、计算表8-6中的V0值
5、计算表8-7中的V0值
五、实验内容
1、电压跟随器
实验电路如图8-l所示.
图8-l电压跟随器按表8-l内容实验并测量记录。
表
8-1
V i(V)-2 -0.5 0 0.5 0.98
V0(V)R L=∞
R L=
5K1
4,96
2、反相比例放大器
实验电路如图8-2所示。
图8-2反相比例放大器(l) 按表8-2内容实验并测量记录.
表8-2
直流输入电压
U i (mV )
30 100 300
980 3000
输出电压U 0
理论估算
(mV ) 实测值(mV )
10800
误差
(2) 按表8-3要求实验并测量记录.
表8-3
测试条件
理论估算值
实测值
ΔU 0 R L 开路,直流输入信号U i 由0变为800mV
ΔU AB ΔU R2 ΔU R1 ΔU OL U i =800mV R L 由开路变为5K1
(3) 测量图8-2电路的上限截止频率。
3、同相比例放大器
实验电路如图8-3所示。
(1) 按表8-4和8-5实验测量并记录。
图8-3 同相比例放大器
直流输入电压U i (mV )
30
100
300
980 3000
输出电压U 0
理论估算
(mV ) 实测值(mV )
10800
误差
测试条件
理论估算值
实测值
ΔU 0 R L 开路,直流输入信号U i 由0变为800mV
ΔU AB ΔU R2 ΔU R1 ΔU OL
U i =800mV R L 由开路变为5K1
(2) 测出电路的上限截止频率 4、反相求和放大电路. 实验电路如图8-4所示。
图8.4反相求和放大电路
按表8-6内容进行实验测量,并与预习计算比较。
表8-6
V i1(V)0.56
V i2(V)0.268
V O(V)0.84
5、双端输入求和放大电路
实验电路为图8-5所示
图8-5双端输入求和电路
按表8.7要求实验并测量记录。
V i1(V) 1 20.2
V i2(V) 1
V O(V)9.8
六、实验报告
l、总结本实验中5种运算电路的特点及性能。
2、分析理论计算与实验结果误差的原因。
1.电压跟随器
特点及性能:
输出电压与输入电压幅值相等、相位相同,呈现“跟随”关系。
2.反相比例放大器
特点及性能:
(1)深度电压并联负反馈,存在“虚地”现象,共模输入电压小。
(2)输入电压与输出电压的幅值成正比,相位相反,比例系数的数值可以大于1、等于1、小于1.
(3)输入电阻不高,输出电阻很低。
3.同相比例放大器
特点及性能:
(4)深度电压串联负反馈,不存在“虚地”现象。
(5)输出电压与输入电压的幅值成正比,相位相同,比例系数恒大于1。
(3)输入电阻很高,输出电阻很低。
4.反向求和放大电路
特点及性能:
(6)存在“虚地”现象,共模电压很小。
(7)调节灵活方便,改变输出电压与该路输入电压之间的
比例关系时,对其他电路没有影响。
(8)多个输入信号通过电流相加的方法实现电压的相加。
5.双端输入求和放大电路
特点及性能:
(1)实现了差分比例运算(减法运算)。
(2)不存在“虚地”现象,输入端存在较高的共模输入电压。
(3)对元件的对称性要求较高。
实验误差分析:
(1)温度对集成运算放大器、电路元件和示波器的影响。
(2)读数与测量误差。
(3)对集成运放的各项技术指标的理想化并不实际。
(4)输入失调电压、电流温漂不一定降至零。