模電設(shè)計性實驗報告——集成運算放大器的運用之模擬運算電路.doc

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1、重慶科技學(xué)院設(shè)計性實驗報告學(xué)院:電氣與信息工程學(xué)院專業(yè)班級：H動化1102學(xué)生姓名:羅迅學(xué)號:2011441657實驗名稱:集成運算放大器的基本應(yīng)用——模擬運算電路完成口期：2013年6月20重慶科技學(xué)院學(xué)生實驗報告課程名稱模擬電子技術(shù)實驗項FI名稱集成運算放大器的基本應(yīng)用一一模擬運算電路開課學(xué)院及實驗室實驗日期學(xué)生姓名羅訊學(xué)號2011441657專業(yè)班級自動化1102指導(dǎo)教師實驗成績實驗六集成運算放大器的基本應(yīng)用一模擬運算電路一、實驗?zāi)康?、研究有集成運算放大器組成的比例、加法和減法等基本運算電路的功能2、了解運算放大器在實際應(yīng)用時應(yīng)考慮的有些問題二、

2、實驗儀器1、雙蹤示波器；2、數(shù)字萬用衣；3、信號發(fā)生器三、實驗原理在線性應(yīng)用方面，可組成比例、加法、減法的模擬運算電路。1）反相比例運算電路電路如圖6J所示。對于理想運放，該電路的輸出電壓與輸入電壓之間的關(guān)系為為減小輸入級偏置電流引起的運算誤差，在同相輸入端應(yīng)接入平衡電阻R：=R】//Rf。圖6J反相比例運算電路2）反相加法電路電路如圖6-2所示，輸出電壓與輸入電壓之間的關(guān)系為：Uo=-（guu+瓷％）R3=Ri//R2//Rf圖6-2反相加法運算電路3)同相比例運算電路圖6-3(a)是同相比例運算電路。(b)電丿卡-跟隨器(a)同鄉(xiāng)比例運算圖6-3同相

3、比例運算電路它的輸出電壓與輸入電壓之間關(guān)系為：R：=R〃/Rf當(dāng)R]T8時,Uo=Ui即得到如圖6-3所示的電壓跟隨器。圖中R2=Rf,用以減小漂移和起保護作用。一般Rf取1OKQ,Rf太小起不到保護作用，太大則影響跟隨性。4）差動放大電路（減法器）對于圖6-4所示的減法運算電路，當(dāng)R1=R2,R3=Rf時，有如下關(guān)系式：RFUi1Ui2圖6-4Uo減法運算電路5）積分運算電路圖6-5積分運算電路反相積分電路如圖6-5所示，在理想化條件下，輸出電壓U。等于U°（t）=-越Uidt+Uc（O）式中Uc（O）是t=0時刻電容C兩端的電壓值，即初始值。如果Ui

4、（t）是幅值為E的階躍電壓,并設(shè)Uc（0）=0,則U°（t）"訂Ed—總t此時顯然RC的數(shù)值越大，達到給定的5值所需的時間就越長，改變R或C的值積分波形也不同。一般方波變換為三角波，止弦波移相。四、實驗內(nèi)容及實驗數(shù)據(jù)實驗吋切忌將輸出端短路，否則將會損壞集成塊。輸入信號吋先按實驗所給的值調(diào)好佶號源再加入運放輸入端，另外做實驗前先對運放調(diào)零，若失調(diào)電壓對輸出影響不大，可以不用調(diào)零，以后不再說明調(diào)零情況。1、方向比例運算電路1）按圖64正確連線。2）輸入f=100HZ,5二0.5V（峰峰值）的正弦交流信號，打開直流開關(guān)，用亳伏表測量5、U。值，并用示波器觀察5

5、和U。的相位關(guān)系，記入表6-1。表6-1Uj=0.5V（峰峰值），f=100HZUi(V)Uo(V)Ui波形Uo波形Av0.514.92如圖如圖實測值計算值-9.61-10Uo波形2、同相比例運算電路1)按圖6-3(a)連接實驗電路。實驗步驟同上，將結(jié)果記入表6-2。2)將圖6-3(a)改為6-3(b)電路重復(fù)內(nèi)容1)。表6-2Ui=0.5V,f=100HZUi(V)Uo(V)Ui波形Uo波形Av0.5165.48如圖如圖實測值計算值10.6211Ui(V)Uo(V)Ui波形Uo波形Av0.5160.516如圖如圖實測值計算值11Uo波形Ui、Uo波形一

6、樣3、反相加法運算電路1）按圖6-2止確連接實驗電路2）輸入信號采用直流信號源，圖6-7所示電路為簡易直流信號源Uit、Ui2：J100Q[JlOOQ+5V51kQUil100QUi2-5V圖6-7簡易可調(diào)有流信號源用萬用表測量輸入電壓Ui“Ui2（且耍求均大于零小雨0.5V）及輸出電壓Uo,計入下表U訂（V）0.150.200.400.400.20Ui2(V)0.310.310.410.450.41Uo(V)-3.08-3.59-6.03-6.22-4.114、減法運算電路1）按圖6-4止確連接實驗電路2）采用直流輸入信號，實驗步驟同內(nèi)容3,計入條6-

7、4。表6-4U訂（V）0.450.380.310.260.20Ui2(V)0.390.430.290.240.21Uo(V)-0.660.42-0.34-0.270.055、積分運算電路1）按積分電路如圖6-5所示止確連接。2）取頻率約為100HZ,峰峰值為0.5V的方波作為輸入信號5,打開直流開關(guān)，輸出端接示波器，可觀察到三角波波形輸出并記錄五、實驗小結(jié)對比實驗內(nèi)容1和2波形，會發(fā)現(xiàn)Uo方向正好相反，正是同相和反相的差別，我在做實驗6時，發(fā)現(xiàn)直流電源不通時會得到完全不同的輸出波形，只有接通是得到正確波形，因為在不通時，電路已經(jīng)變了。