实验六 比例求和运算及其微积分电路

深圳大学实验报告课程名称:实验项目名称:学院:计算机与软件学院班级:实验时间:实验报告提交时间: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、实验仪器1、数字万用表2、双踪示波器3、信号发生器三、实验内容1. 电压跟随电路实验电路图 4-1如下,按表 4-1内容实验并测量记录。

2. 反相比例放大器实验电路如图 4-2所示, U0=-RF*Ui/R1,按表 4-2内容实验并测量记录。

3. 同相比例放大电路实验电路如图 4-3所示, U0=(1+RF/R1Ui,按表 4-3实验测量并记录。

4. 反相求和放大电路实验电路如图 4-4所示, U0=-RF(Ui1/R1+Ui2/R2,按表 4-4内容进行实验测量。

四、数据分析1. 电压跟随电路R L =∞:(误差如下-2V :(2.005-2 /2*100%=0.25% -0.5V :(0.502-0.5 /0.5*100%=0.4% 0 V: 0% -2V :(0.5-0.499 /0.5*100%=0.2% -2V :(1.002-1 /1*100%=0.2%RL=5K1:(误差如下-2V :(2.003-2 /2*100%=0.15%-0.5V :(0.502-0.5 /0.5*100%=0.4%0 V: 0%-2V :(0.5-0.499 /0.5*100%=0.2%-2V :(1.002-1 /1*100%=0.2%2. 反相比例放大器误差分析:30.05mV :17.3/0.3005/1000*100%=5.757%100mV : 21.1/1/1000*100%=2.11%300mV : 30.0/3/1000*100%=1%1000mV : 84/10/1000*100%=0.84%3000mV : 20030/30/1000*100%=66.767% 这个误差之所以这么大, 是因为电源是 12V ,所以输出电压不可能达到 30V ,最多是 12V 。

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。

模拟电路课程设计报告题目：积分、微分、比例运算电路一、设计任务与要求①设计一个可以同时实现积分、微分和比例功能的运算电路。

②用开关控制也可单独实现积分、微分或比例功能③用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的正负直流电源（±12V）。

二、方案设计与论证用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的正负直流电源（±12V），为运算电路提供偏置电源。

此电路设计要求同时实现比例、积分、微分运算等功能。

即在一个电路中利用开关或其它方法实现这三个功能。

方案一：用三个Ua741分别实现积分、微分和比例功能，在另外加一个Ua741构成比例求和运算电路，由于要单独实现这三个功能，因此在积分、微分和比例运算电路中再加入三个开关控制三个电路的导通与截止，从而达到实验要求。

缺点：开关线路太多，易产生接触电阻，增大误差。

此运算电路结构复杂，所需元器件多，制作难度大，成本较高。

并且由于用同一个信号源且所用频率不一样，因此难以调节。

流程图如下：图1方案二:用一个Ua741和四个开关一起实现积分、微分和比例功能，并且能够单独实现积分、微分或比例功能。

优点：电路简单，所需成本较低。

电路图如下：积分运算电路 微分运算电路 比例运算电路 比例求和运算电路图2三、单元电路设计与参数计算1、桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的正负直流电源（±12V ）。

其流程图为：图3直流电源电路图如下：电源变压器整流电路滤波电路稳压电路V1220 Vrms 50 Hz0¡ã U11_AMP T17.321D21N4007D31N4007D41N4007C13.3mF C23.3mF C3220nFC4220nF C5470nFC6470nF C7220uFC8220uFU2LM7812CTLINE VREGCOMMONVOLTAGEU3LM7912CTLINEVREGCOMMON VOLTAGE D51N4007D61N4007LED2LED1R11k¦¸R21k¦¸2345D11N40071516671417图4原理分析： (1)电源变压器：由于要产生±12V 的电压，所以在选择变压器时变压后副边电压应大于24V,由现有的器材可选变压后副边电压为30V 的变压器。

竭诚为您提供优质文档/双击可除积分电路和微分电路实验报告篇一：实验6积分与微分电路实验6积分与微分电路1.实验目的学习使用运放组成积分和微分电路。

2.实验仪器双踪示波器、信号发生器、交流毫伏表、数字万用表。

3.预习内容1）阅读op07的“数据手册”，了解op07的性能。

2）复习关于积分和微分电路的理论知识。

3)阅读本次实验的教材。

4.实验内容1）积分电路如图5.1。

在理想条件下，为零时，则dV(t)Vi(t)??co，当c两端的初始电压RdtVo(t)??1tVi(t)dtRc?o因此而得名为积分电路。

（1）取运放直流偏置为?12V，输入幅值Vi=-1V的阶跃电压，测量输出饱和电压和有效积分时间。

若输入为幅值Vi=-1V阶跃电压时，输出为Vo(t)??Vi1tVdt??t，(1)iRc?oRc这时输出电压将随时间增长而线性上升。

通常运放存在输入直流失调电压，图6.1所示电路运放直流开路，运放以开环放大倍数放大输入直流失调电压，往往使运放输出限幅，即输出电压接近直流电源电压，输出饱和，运放不能正常工作。

在op07的“数据手册”中，其输入直流失调电压的典型值为30μV；开环增益约为112db，即4×105。

据此可以估算，当Vi=0V时，Vo=30μV×4×105=12V。

电路实际输出接近直流偏置电压，已无法正常工作。

建议用以下方法。

按图6.1接好电路后，将直流信号源输出端与此同时Vi相接，调整直流信号源，使其输出为-1V，将输出Vo接示波器输入，用示波器可观察到积分电路输出饱和。

保持电路状态，关闭直流偏置电源，示波器x轴扫描速度置0.2sec/div，Y轴输入电压灵敏度置2V/div，将扫描线移至示波器屏的下方。

等待至电容上的电荷放尽。

当扫描光点在示波器屏的左下方时，即时打开直流偏置电源，示波器屏上积分电路的输出为线性上升的直线，大约1秒后，积分电路输出由线性上升的直线变为水平直线，即积分电路已饱和，立即按下示波器的“stop”键。

实验六 比例求和运算及微积分电路一、实验目的1、掌握集成运算放大器的特点，性能及使用方法。

2、掌握比例求和电路的测试及分析方法。

3、掌握各电路的功能工作原理和计算方法。

二、实验仪器 1、数字万用表 2、信号发生器 3、示波器4、交流毫伏表5、直流稳压电源 三、实验内容 1、电压跟随器验证电压跟随器的电压跟随特性。

（此电路经常用于多级放大器的第一级，起阻抗匹配作用）经测量Ui=Uo=14.142mV2、反相比例电路验证反相比例运算电路的输入与输出的关系为：i ifo U R R U -= 电路图如下：经验证Uo=10Ui=141.406mV3、同相比例放大器验证同相比例放大电路输入与输出之间的关系：Ui R Rf U o ⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=11 电路图如下：测得Ui=14.142mV Uo=155.546mV Uo=101Ui4、反相求和电路验证反相求和电路的输入与输出之间的关系式：)2211(U Ui R Rf Ui R Rf o +-=电路图如下图所示：由图可知：Ui1=6.955mV, Ui2=2.303mV, Uo=92.564mV验证92.564mV = -【（R3/R4）6.955+（R3/R1）2.303】mV5、加减运算放大电路验证其输入输出之间的关系式：)12(1Ui Ui R RfUo -=电路图如下图所示：实验测得：Ui1=6.978mV Ui2=2.318mV Uo=46.655mV 可验证Uo=10(6.978-2.318)6、积分电路连接积分电路，检查无误之后接通12±V 直流电源。

①取Ui=-1V ，用示波器观察波形Uo ，并且测量运放输出电压的正向饱和电压值。

②取Ui=1V ，测量运放的负向饱和电压值③将电路中的积分电容改为0.1微法，Ui 分别输入1KHz 幅值为2V 的方波和正弦信号，观察Ui 和Uo 的大小及相位关系，并记录波形，计算电路的有效积分时间。

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。