求和运算电路

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。

实验八 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、示波器 1台2、信号发生器 1台3、万用表 1块4、模拟电路实验箱 1台三、实验原理（一）比例运算电路用集成运放组成的比例电路是一种最基本、最简单的运算电路，比例电路的输出电压与输入电压成比例关系，即电路可以实现比例运算，它的一般表达式为i KV V =0 （1-8-1）式中的K 称为比例系数，K 可以是正值，也可以是负债，决定于输入电压的接法。

根据输入信号的不同接法，比例电路有三种基本形式：反相输入、同相输入和差动输入比例电路。

虽然三种接法可以实现比例运算，但是三种不同接法的比例电路具有各自不同的特点。

下面分别进行介绍。

1、反相输入比例电路如图1-8-1所示，信号由反相端输入，R F 和R 1组成负反馈网络，引入电压并联负反馈。

在理想情况下，V -=V +=0，而且I -=I +=0 则输出电压为i FF iF F R R R R R I ννν110-=-=-= （1-8-2 即输出电压与输入电压成比例，比例系数即电压放大倍数为10R RA F i VF -==νν （1-8-3）由上式可见,图1-8-1电路中的输出电压与输入电压的幅值成正比，实现了比例运算。

但由于输入电压加在运放的反相输入端，故V 0与V i 的极性相反。

改变比值1R R F，可灵活地改变A VF 的大小，平衡电阻R 2=R 1∥R F图1-8-1 反相输入比例电路1、同相比例运算电路同相比例电路如图1-8-2所示。

输入电压通过电阻R 2接在集成运放的同相输入端，但为了保证所加反馈的极性为负反馈，故从输出端通过电阻R F 仍引回到反相输入端同时通过电阻R 1接地。

为使集成运放的同相输入端与反相输入端的两点对地的电阻相等，图1-8-2中电阻R 2阻值应为R 2=R 1∥R F在图1-8-2中，因I +=0，故V -=V +=V i因I -=0，则可认为反相输入端的电压V -是输出电压V 0在电阻R 1和R F 两个电阻上分压得到的，即i FV V R R R V =+=-011由上式可求得电压放大倍数为101R RV V A F i VF +==（1-8-4）由上式可知，图1-8-2电路中输出电压与输入电压的幅值成正比，而且，由于输入电压加在运放的同相输入端，故V 0与V i 的极性也相同，即电路能够实现同相比例运算。

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。

实验六比例、求和运算电路一．实验目的1. 用运算放大器等元件构成反相比例放大器,同相比例放大器,电压跟随器,反相求和电路及同相求和电路,通过实验测试和分析,进一步掌握它们的主要特点和性能及输出电压与输入电压的函数关系.二．实验设备名称数量型号1．DC信号源 1 块 -5V～+5V2．信号发生器 1台3．示波器 1台4．万用表1只5．电阻 11只 100Ω*1 2.4kΩ*110kΩ*4 20kΩ*2100kΩ*2 1MΩ*16．集成块芯片 1只 LM741*110. 短接桥和连接导线若干 P8-1和5014811. 实验用9孔插件方板 297mm×300mm三．实验内容与步骤每个比例,求和运算电路实验,都应先进行以下两项:1）按电路图接好线后,仔细检查,确保正确无误。

将各输入端接地，接通电源，用示波器观察是否出现自激振荡。

若有自激振荡，则需更换集成运放电路。

2）调零：各输入端仍接地，调节调零电位器，使输出电压为零（用数字电压表200mV档测量，输出电压绝对值不超过5mV）。

1. 反相比例放大器，实验电路如图8-1所示。

图8-1 反相比例放大器2）分析图8-1反相比例放大器的主要特点（包括反馈类型），求出表8-1中的理论估算值。

表8-12. 同相比例放大器，实验电路如图8-2所示。

1）分析图8-2同相比例放大器的主要特点（包括反馈类型），求出表8-2中各理论估算值，并定性说明输入电阻和电阻的大小。

图8-2 同相比例放大器表8-23. 电压跟随器，实验电路如图8-31）分析图8-3电路的特点，求出表8-3中各理论估算值。

图8-3 电压跟随器2）分别测出表8-3中各条件下的V o值。

表8-34. 反相求和电路，实验电路如图8-4 所示1）分析图8-4反相求和电路的特点，并估算：a. 按静态时运放两个输入端的外接电阻应对称的要求，R’的阻值应多大？b. 设输入信号V11=1V, V12=2V, V13=-1.5V, V14=-2V,试求出V o的理论估算值。

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。

同相求和运算电路基本电路同相求和运算电路是一种常见的电路，用于将两个输入信号进行求和并输出。

它可以在各种电子设备中使用，例如音频放大器、混音器和通信系统等。

在本文中，我们将介绍同相求和运算电路的基本原理、电路结构和工作方式。

让我们来了解一下同相求和运算电路的基本原理。

同相求和运算电路的目的是将两个输入信号进行求和，并将求和结果输出。

它的工作原理是利用运放（运算放大器）的放大和求和功能。

运放是一种高增益、差分输入的电子放大器，它可以将微弱的输入信号放大到足够大的幅度，以便进行后续处理。

同相求和运算电路的基本电路结构如下图所示。

它由一个运放和一些电阻组成。

两个输入信号分别通过电阻接入运放的反相输入端和非反相输入端，然后通过电阻与地相连。

输出信号则从运放的输出端获取。

在同相求和运算电路中，输入信号通过电阻与运放的输入端相连，这样就形成了一个电压分压网络。

通过调整电阻的数值，可以控制输入信号的权重，从而实现不同的求和功能。

例如，如果两个输入信号的电阻数值相等，那么它们对输出信号的贡献将相同；如果一个输入信号的电阻数值较大，那么它对输出信号的贡献将较小。

同相求和运算电路的工作方式如下所述。

当输入信号发生变化时，它们会导致运放的输入端电压发生变化。

运放会根据其差分放大的特性，将输入信号放大到足够大的幅度。

然后，通过电阻网络的作用，输入信号将被加权求和，并通过运放的输出端输出。

需要注意的是，同相求和运算电路对输入信号的放大倍数是固定的，由运放的放大倍数决定。

如果需要改变放大倍数，可以通过更换运放或调整电阻数值来实现。

在实际应用中，同相求和运算电路有着广泛的应用。

例如，在音频放大器中，同相求和运算电路可以将不同音频信号进行混合，以实现不同声音的叠加效果。

在混音器中，同相求和运算电路可以将多个声音信号进行混合，并输出混合后的音频信号。

在通信系统中，同相求和运算电路可以将多个输入信号进行合并，并输出合并后的信号。

同相求和运算电路是一种常见的电路，用于将两个输入信号进行求和并输出。

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。

实验六比例求和运算电路设计一、实验目的1、掌握比例、求和电路的设计方法；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性能。

二、设计题目1、设计一个数学运算电路，实现下例运算关系。

设计要求如下：U O=5Ui1 +2Ui2 - 4Ui3其中Ui1=200～800mV；Ui2=500～1000mV；Ui3=200～500mV2、设计一个由两个集成运放组成的交流放大器。

设计要求如下：输入阻抗10KΩ；电压增益100倍；频率响应20Hz～100 kHz；最大不失真输出电压10V。

三、实验内容及步骤1、数学运算电路（1）根据设计题目要求，选定电路，确定集成运放的型号，并进行参数设计。

（2）根据设计方案组装电路。

（3）用所给定范围的输入信号，测出输出电压U O，并与理论计算值作比较，计算误差。

（4）写出设计总结报告，内容包括：①.电路图；②.原理分析；③.设计方法(选择电路、确定电阻参数)；④.集成运放选择；⑤.电路调试及测试数据分析、测试结果讨论。

2、交流放大电路（1）同数学运算电路(1)要求。

（2）同数学运算电路(2)要求。

（3）测量放大器的输入阻抗、电压增益、上限频率、下限频率和最大不失真输出电压。

如果测量值不满足设计要求，要进行相应的调整，直至达到设计要求为止。

（4）写出设计总结报告，内容包括：①.电路图；②.原理分析；③.设计方法(选择电路、确定电阻参数)；④.集成运放选择；⑤.电路调试及测试数据分析、测试结果讨论。

附1.：电路参考图数学运算电路如图3.6.1所示。

图3.6.1数学运算电路交流放大电路如图3.6.2所示。

图3.6.2交流放大电路附2.：参考资料1.谢自美 《电子线路设计、实验、测试》 华中理工大学出版社2.毕满清 《电子技术实验与课程设计》机械工业出版社P 33~P 40。

3.童诗白、华成英 《模拟电路电子技术基础》第三版 高等教育出版社。

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