1比例求和运算电路

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。

比例求和运算电路实验1．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）掌握上述电路的测试和分析方法。

2．实验仪器（1）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。

3．预习要求（1）计算表5.6.1中的V 0和A f 。

（2）估算表5.6.3的理论值。

（3）估算表5.6.4、表5.6.5中的理论值。

（4）计算表5.6.4中的V 0值。

（5）计算表5.6.7中的V 0值。

4．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 1Fi 0f R R V V A -== 1R r if =同相比例放大器 1Fi 0f R R V V A +==1 ()id od r F A r +≈1式中Od A 为开环电压放大倍数，F11R R R F +=,id r 为差模输入电阻。

当0F =R 或∞=1R 时，0f =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，用运算放大器实现求和运算时，既可采用反相输入方式，也可采用同相输入或双端输入的方式，下面列出它们的计算公式。

反相求和电路 )V R 1V R 1(R V i22i11F 0⋅+⋅-= 双端输入求和电路 ⎪⎪⎭⎫⎝⎛-'=i11Σi22ΣΣF0V R R V R R R R V 式中，F 1Σ//R R R =，32Σ//R R R ='5.实验内容（1）电压跟随器。

实验电路如图5.6.1所示。

图5.6.1 电压跟随器按表5.6.1内容进行实验，测量并记录相关数据。

表5.6.1（2）反相比例放大器。

实验电路如图5.6.2所示。

图5.6.2 反相比例放大器① 按表5.6.2内容进行实验，测量并记录相关数据。

表5.6.2② 按表5.6.3内容进行实验，测量并记录相关数据。

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：。

比例运算电路的原理
比例运算电路是一种基于运放的电路，用于计算输入电压之间的比例关系。

其原理是利用运放的差分输入和放大特性，将输入电压经过一系列的放大和运算操作，最终得到输出电压与输入电压之间的比例关系。

具体而言，比例运算电路一般由一个差分放大器和一个反馈网络组成。

差分放大器接收两个输入信号，分别为比例运算电路的输入电压和参考电压。

差分放大器中的运放会将输入信号放大，并根据其放大倍数的设定，将两个输入信号按照一定比例相加或相减。

反馈网络负责将差分放大器的输出信号与输入信号之间建立比例关系。

实际上，反馈网络中的元件可以根据需求选择，并根据其连接方式和数值来实现不同的比例运算，如电阻、电容等。

反馈网络的设计可以根据输出信号和输入信号的电压关系来确定。

当输入信号的电压比例与输出信号的电压比例相等时，可以实现原理性的比例运算。

总的来说，比例运算电路利用差分放大器放大输入信号，并通过反馈网络建立输入与输出之间的比例关系，从而实现电压的比例运算。

通过调整差分放大器的放大倍数和反馈网络的设计，可以实现不同的比例运算功能。

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！。

比例求和电路心得体会比例求和电路是一种常用的电路组成部分，在我学习的电路课程中，我对比例求和电路有了更深入的了解。

通过学习和实践，我深刻体会到了比例求和电路的原理和应用。

首先，比例求和电路是由一个或多个电阻、电容、电感等组成的，其作用是将多个输入信号比例相加，并输出一个综合信号。

比例求和电路的基本原理是利用不同元件对电压或电流的比例关系，将输入信号按照一定权重相加，形成一个输出信号。

这样的设计可以实现对多个输入信号的加权求和，使得我们能够根据不同权重的信号得到一个综合的结果。

其次，比例求和电路有许多实际应用。

在音频处理领域中，比例求和电路可用于音频混音器。

通过调节不同输入信号的权重，混音器可以实现不同声音的综合，以产生最终的音频输出。

在通信系统中，比例求和电路可以用于信号的合并与处理。

如在天线选择器中，可以利用比例求和电路将多个信号按照一定比例合并，以实现信号的共享和切换。

此外，比例求和电路还广泛应用于自动控制系统、传感器信号处理和仪器测量等领域。

在学习比例求和电路的过程中，我对其原理有了更深入的理解。

比例求和电路利用了电阻、电流等元件之间的比例关系，通过调节不同元件的参数，可以设置不同输入信号的权重，从而获得所需的输出结果。

此外，我还学到了比例求和电路的分析方法，如节点法、回路法等。

这些方法帮助我更加清晰地理解电路的工作原理，并能够准确地计算电路参数和输出结果。

除了理论知识，我还进行了一些比例求和电路的实验，锻炼了实际操作的能力。

在实验中，我使用示波器和函数发生器等仪器观察和测量电路的输入输出波形，通过调节电阻、电容等参数，实验验证了比例求和电路的工作原理。

通过实验，我不仅巩固了理论知识，还提高了解决电路问题的能力。

在学习比例求和电路的过程中，我也遇到了一些挑战。

比如，在进行电路分析时，复杂的电路结构和参数计算可能会令人头疼。

此外，在实际操作中，出现的电路故障和测量误差也会对实验结果产生影响。

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。

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。