实验：集成运算放大器应用(加减运算电路设计)

运放加减电路（模电实验与设计之二）学院:计算机与电子信息学院专业:00000000000 班级:000班 学号:000000000 姓名:0000一、实验目的：1、掌握集成运算放大器在线性工作条件下的使用特点；2、掌握深度负反馈条件下的虚短、虚断现象；3、掌握加法器和减法器的电路构成和特点。

二、实验主要设备和元件：万用表，双路直流稳压电源。

运算放大器：OP07 2片 电位器： RW1 10k RW2 10k RW3 10k 电阻：1K 510 3K三、实验主要任务：1、根据电路原理图，制作一个运放加减电路。

制作时，注意留出测试端口或端子，注意电位器的摆放要便于调试。

可以考虑用IC 插座，以防止不过关的焊接技术对集成运放的损害。

OP07集成运放的5脚无用，1脚和8脚在本实验中不用接。

在制作电路时，这三个脚悬空即可。

2、本实验所用的直流电源电压在9V ±到15V ±的范围内皆可，根据情况自行选择。

3、分别调节三个电位器，让133i V u V -≤≤，233i V u V -≤≤，333i V u V -≤≤。

取5个不同的、有代表性的输入组合，测量出该组合下的1o u 、2o u (o u )输出值，编制一个表格将测量结果记录下来。

同时，记录两个运放的两输入端的电位（对地电压）P u 和N u 的测量值，观察“虚短”、“虚地”现象。

在调节输入信号大小时，应该先确定1i u 和 2i u 的大小，最后确定3i u 的大小。

4、在调节电位器选择输入信号大小时，要防止1o u 和2o u 的输出值太接近电源电压。

为什么？思考得出结论后写在实验报告中。

四、实验原理：运放加减电路图第一级运算电路完成加法运算。

该电路由一个反相比例运算放大电路组成，经理论推导，可得输入、输出信号的运算关系为13121211o i i u R u u R R ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭，代入1231R R R k ===Ω的值，可得()112o i i u u u =-+。

一、实验目的1. 了解集成运算放大器的基本特性和工作原理。

2. 掌握集成运算放大器的基本应用电路的设计与调试方法。

3. 熟悉集成运算放大器在实际电路中的应用，提高电子电路设计能力。

二、实验原理集成运算放大器（Op-Amp）是一种高增益、低输入阻抗、高输入电阻、低输出阻抗的直接耦合放大器。

它广泛应用于各种模拟信号处理和产生电路中。

本实验主要研究集成运算放大器的基本应用电路，包括反相比例放大电路、同相比例放大电路、加法运算电路、减法运算电路等。

三、实验仪器与设备1. 集成运算放大器：TL0822. 直流稳压电源：±15V3. 数字万用表4. 示波器5. 面包板6. 连接线7. 电阻、电容等元件四、实验内容1. 反相比例放大电路（1）电路连接：将集成运算放大器TL082的输入端分别连接到输入电阻R1和地，输出端连接到负载电阻R2，反馈电阻Rf与R1并联后连接到反相输入端。

（2）电路调试：将输入电压信号输入到电路中，使用示波器观察输出电压波形，调整R1和Rf的值，使输出电压与输入电压成反相关系。

（3）实验结果：当R1和Rf的值分别为1kΩ和10kΩ时，输出电压与输入电压成反相关系，放大倍数为-10。

2. 同相比例放大电路（1）电路连接：将集成运算放大器TL082的同相输入端连接到输入电阻R1，反相输入端连接到地，输出端连接到负载电阻R2，反馈电阻Rf与R1并联后连接到同相输入端。

（2）电路调试：将输入电压信号输入到电路中，使用示波器观察输出电压波形，调整R1和Rf的值，使输出电压与输入电压成正比关系。

（3）实验结果：当R1和Rf的值分别为1kΩ和10kΩ时，输出电压与输入电压成正比关系，放大倍数为10。

3. 加法运算电路（1）电路连接：将集成运算放大器TL082的反相输入端连接到地，同相输入端连接到两个输入电阻R1和R2，输出端连接到负载电阻R3，反馈电阻Rf与R1、R2并联后连接到同相输入端。

实验六 集成运算放大器的应用（一）模拟运算电路预习部分一、实验目的1. 研究由集成运算放大器组成的比例、加法、减法和积分等基本运算电路的功能。

2. 掌握运算放大器的使用方法，了解其在实际应用时应考虑的一些问题。

二、实验原理集成运算放大器是一种具有高电压放大倍数的直接耦合多级放大电路。

本实验采用的集成运放型号为μA741，引脚排列如图2-7-1所示。

它是八脚双列直插式组件，②脚和③脚为反相和同相输入端，⑥脚为输出端，⑦脚和④脚为正，负电源端，①脚和⑤脚为失调调零端，①⑤脚之间可接入一只几十K Ω的电位器并将滑动触头接到负电源端。

⑧脚为空脚。

当外部接入不同的线性或非线性元器件组成输入和负反馈电路时，可以灵活地实现各种特定的函数关系。

在线性应用方面，可组成比例、加法、减法、积分、微分、对数等模拟运算电路。

1) 反相比例运算电路电路如图2-7-2所示。

对于理想运放， 该电路的输出电压与输入电压之间的关系为Uo ＝－（R F / R 1）Ui为了减小输入级偏置电流引起的运算误差，在同相输入端应接入平衡电阻R 2＝R 1‖R F 。

2) 反相加法电路图2-7-2 反相比例运算电路 图2-7-3反相加法运算电路电路如图2-7-3所示，输出电压与输入电压之间的关系为F i Fi F O //R //R R R U R R U R R U 2132211=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-= 图2-7-1 μA741管脚图3) 同相比例运算电路图2-7-4(a)是同相比例运算电路，它的输出电压与输入电压之间的关系为 Uo ＝（1＋R F / R 1）Ui R 2＝R 1 // R F当R 1→∞时，Uo ＝Ui ，即得到如图2-7-4(b)所示的电压跟随器。

图中R 2＝R F ，用以减小漂移和起保护作用。

一般R F 取10K Ω，R F 太小起不到保护作用，太大则影响跟随性。

(a) 同相比例运算电路 (b) 电压跟随器图2-7-4 同相比例运算电路4) 差动放大电路（减法器）对于图2-7-5所示的减法运算电路，当R 1＝R 2，R 3＝R F 时， 有如下关系式图2-7-5 减法运算电路 图2-7-6 积分运算电路 5) 积分运算电路反相积分电路如图2-7-6所示。

集成运算放大器的应用实验报告【摘要】：此题目关于放大器设计的基本目标：使用一片通用四运放芯片LM324组成预设的电路，电路包括三角波产生器、加法器、滤波器、比较器四个设计模块，每个模块均采用一个运放及一定数目的电容、电阻搭建，通过理论计算分析，最终实现规定的电路要求。

【关键字】：运算放大器LM324、三角波信号发生器、加法器、滤波器、比较器一、设计任务使用一片通用四运放芯片LM324 组成电路框图见图1〔a〕，实现下述功能：使用低频信号源产生，的正弦波信号，加至加法器的输入端，加法器的另一输入端加入由自制振荡器产生的信号uo1， uo1 如图1〔b〕所示，，允许T1有±5%的误差。

〔a〕〔b〕图中要求加法器的输出电压ui2=10ui1+uo1。

ui2 经选频滤波器滤除uo1 频率分量，选出f0 信号为uo2，uo2 为峰峰值等于9V 的正弦信号，用示波器观察无明显失真。

uo2 信号再经比较器后在1kΩ 负载上得到峰峰值为2V 的输出电压uo3。

电源只能选用+12V 和+5V 两种单电源，由稳压电源供应。

不得使用额外电源和其它型号运算放大器。

要求预留ui1、ui2、uo1、uo2 和uo3 的测试端子。

二、设计方案1、三角波发生器由于用方波发生器产生方波，再经过积分电路电路产生三角波需要运用两个运算放大器，而LM324只有四个运算放大器，每个电路运用一个，所以只能用一个运算放大器产生三角波。

同时由于器件不提供稳压二极管，所以电阻电容的参数必须设计合理，用直流电压源代替稳压管。

对方波放生电路进行分析发现，如果将输出端改接运放的负输入端，出来的波形近似为三角波。

电路仿真如下列图所示：2、 加法器由于加法器输出11210o i i u u u += ，根据《模拟电子技术》书上内容采用求和电路，电路如下所示：3、 滤波器由于正弦波信号1i u 的频率为500Hz ，三角波1o u 的频率为2KHz ，滤波器需要滤除u，所以采用二阶的有源低通滤波器。

实验六集成运算放大器的线性应用(最全)word资料实验六 集成运算放大器的线性应用一、设计目的1．熟悉µA741集电路使用技术要求。

2．掌握µA741的运算电路的组成，并能验证运算的功能。

二、电路结构及说明1．反相放大器电路结构：理想条件下，表达式：1f i o u R Ru u A -==。

说明：21R R =时电路保持平衡。

2．同相放大器电路结构理想条件下，表达式：1f i o u 1R R u u A +==。

说明：21R R = ，f 3R R =电路保持平衡，减少输入引起失调电压的误差。

3．反相比例加法器电路结构 理想条件下，表达式)(B A 4fo u u R R u +-=。

说明：43R R =，543//R R R =电路保持平衡；单电源供电，利用分压方式得A u 、B u 。

4．差动减法器电路结构 理想条件下，达式)(B A 3fo u u R R u --=。

说明：43R R =电路保持平衡。

5．反相积分器电路结构理想条件下，表达式：dt t u CR u )(1i 1o ⎰-=。

说明：输入方波信号，输出是输入对时间的积分，负号表示输入与输出反相。

当输入电压为方波时，输出电压为三角波，其输出电压的峰值为：)2(211P -SP P -OP TC R u u -=（1）C 为反馈元件。

f R 为分流电阻,它是给直流反馈提供通路避免失调电压在输出端产生积累电荷，使积分器产生饱和，f R 取大些可改善积分线性。

（2）21R R =保持电路平衡。

（3）当选择时间常数T C R ==1τ时，那么：P -SP 1P -SP P -OP 41)2(21u T C R u u -=-=。

（其中T 表示信号频率的周期） 三、实验仪器1. 直流稳压电源 一台 2．函数信号发生器 一台 3．示波器 一台 4．晶体管毫伏表 一台 5．数字万用表 一块 四、设计要求和内容1．反相放大器。

模拟电⼦技术实验-集成运算放⼤器的基本应⽤电路实验：集成运算放⼤器的基本应⽤电路⼀、实验⽬的1、掌握集成运算放⼤器的基本使⽤⽅法；2、掌握集成运算放⼤器的⼯作原理和基本特性；3、掌握集成运算放⼤器的常⽤单元电路的设计和调试的基本⽅法。

⼆、实验仪器名称及型号KeySight E36313A型直流稳压电源，KeySight DSOX3014T型⽰波器/信号源⼀体机。

模块化实验装置。

本实验所选⽤的运算放⼤器为通⽤集成运放µA741，其引脚排列及引脚功能如图1所⽰。

引脚2为运放反相输⼊端，引脚3为同相输⼊端，引脚6为输出端，引脚7为正电源端，引脚4为负电源端。

1脚和5脚为输出调零端，8为空脚。

图1 µA741的引脚图三、实验内容1. 反相⽐例运算电路（远程在线实验）在反向⽐例运算电路中，信号由反向端输⼊，其运算电路如图2所⽰。

o图2 反相⽐例运算电路设计反相⽐例运算电路，要求输出电压与输⼊电压满⾜解析式u o=-0.5u i；写出设计过程，在远程实验平台进⾏实验验证。

实验验证时，信号发⽣器输出正弦波，频率为1kHz，峰峰值为4V，连接到输⼊端u i，利⽤⽰波器观察输⼊端u i和输出端u o的电压波形并截图。

注意：要根据远程实验提供的阻值进⾏设计，其中R1可选择20k或10k，R2可选择10k、20k或100k，其中且不可打乱图中R1、R2和R3的位置。

进⼊远程实验操作界⾯：打开远程实验操作界⾯，主界⾯左上⽅为KeySight E36313A型直流稳压电源，右上⽅为KeySight DSOX3014T⽰波器/信号源⼀体机。

两个仪器中间为指导说明区，实验前应从头⾄尾阅读⼀遍指导说明。

主界⾯中下区域为实验操作区。

直流稳压电源的调节：主界⾯左上⽅为直流稳压电源，要求其输出±12V电压。

点击直流稳压电源进⼊调节界⾯。

点击电源开关打开电源，观察屏幕显⽰。

分别点击电源右上⾓的2或3通道选择按钮，在数字区输出12后再按Enter按键，分别设置2和3两个通道的电压为12V。

集成运算放大器的应用实验一､ 实验目的1.了解集成运放的使用方法;2.掌握集成运放构成各种运算电路的原理和测试方法｡3. 掌握信号发生器电路原理及测试方法｡ 二､ 实验仪器及器件 PC 计算机 三､实验原理 (1)集成运放简介集成电路运算放大器(简称集成运放或运放)是一个集成的高增益直接耦合放大器,通过外接反馈网络可构成各种运算放大电路和其它应用电路｡集成运放uA741的电路符号及引脚图如图1所示｡图1 uA741电路符号及引脚图任何一个集成运放都有两个输入端,一个输出端以及正､负电源端,有的品种还有补偿端和调零端等｡(a)电源端:通常由正､负双电源供电,典型电源电压为±15V ､ ±12V 等｡如:uA741的7脚和4脚｡(b)输出端:只有一个输出端｡在输出端和地(正､负电源公共端)之间获得输出电压｡如:uA741的6脚｡最大输出电压受运放所接电源的电压大小限制,一般比电源电压低1~2V;输出电压的正负也受电源极性的限制;在允许输出电流条件下,负载变化时输出电压几乎不变｡这表明集成运放的输出电阻很小,带负载能力较强｡(c)输入端:分别为同相输入端和反相输入端｡两输入端的输入电流 i + 和 i -很小,通常小于1 A ,所以集成运放的输入电阻很大｡ (2)理想集成运放的特点12 3 456 7 8调零 V - V + -V cc调零+V ccNCV O在各种应用电路中,集成运放可能工作在线性区或非线性区:一般情况下,当集成运放外接负反馈时,工作在线性区;当集成运放处于开环或外接正反馈时,工作在非线性区｡在分析各种应用电路时,往往认为集成运放是理想的,即具有以下的理想参数:输入电阻为无穷大､输出电阻为0､共模抑制比为无穷大及开环电压放大倍数为无穷大｡理想集成运放工作在线性区时的特点为:00V V i i +-+-=== ；、分别称为“虚短”和“虚断” ｡它们是分析理想集成运放线性应用电路的两个基本出发点｡(3)反相比例运算电路电路如图2所示,图中R 2称为平衡电阻,取R 2=R 1// R F ｡利用“虚短”和“虚断” 的特点可求得其闭环电压放大倍数为:1Fvf R A R =-在上述电路中,外接电阻最好在1k~100k 范围内选择,电压放大倍数限定在100内,以保证电压放大倍数的稳定性｡10kΩVi图2 反相比例运算电路(4)同相比例运算电路电路如图3所示,取R 2=R 1// R F ｡利用“虚短”和“虚断” 的特点可求得其闭环电压放大倍数为:11Fvf R A R =+上述电路中,集成运放的同相输入端和反相输入端电压均为输入电压,故同相比例运算电路的共模输入电压即为输入电压｡因此要求输入电压的大小不能超过集成运放的最大共模输入电压范围｡当取R 1为无穷大时,A vf 为1,此时称为“电压跟随器”,是同相比例运算电路的特例｡图3 同相比例运算电路(5)反相加法运算电路电路如图4所示,利用“虚短”和“虚断” 的特点可求得其闭环电压放大倍数为:1212()i i O F V V V R R R =-+100kΩVi1图4 反相加法运算电路(6)同相加法运算电路电路如图5所示,取R// R F =R 1// R 2// R 3 ｡利用叠加定理及“虚短”和“虚断” 的特点可求得其闭环电压放大倍数为:1212()i i O F V VV R R R =+Vi1图5 同相加法运算电路(7)减法运算电路电路如图6所示,取R 1=R 2 =R, R 3=R F ,利用前面电路的结论可求得其输出端电压为:21()FO i i R V V V R=-此电路的外围元件在选择时有一定的要求,为了减少误差,所用元件必须对称｡除了要求电阻值严格匹配外,对运放要求有较高的共模抑制比,否则将会产生较大的运算误差｡Vi2Vi1图6 减法运算电路(8)有源滤波器电路由集成运放构成的有源滤波器可以很方便地实现信号的滤波和放大,在测量电路中有重要的应用｡有源滤波器一般由集成运放､电阻和电容器件构成,根据储能元件个数不同,最基本的滤波器分为一阶滤波器和二阶滤波器两种,高阶滤波器有这两种滤波器组合而成｡图7是典型的二阶滤波器结构｡UiD302DZ4.7D402DZ4.7图7 二阶有源滤波器(9)方波发生电路在集成运放应用中,当电路中存在正反馈或工作在开环状态时,其输出不再是线性状态,而是输出正饱和电压或负饱和电压,这种电路可以用于构成电压比较器或信号发生电路｡图7所示为方波发生电路｡由R1和R5构成正反馈,使得运放快速进入饱和状态｡调节Rp 电位器可以调整方波频率｡D102DZ4.7D202DZ4.7图8 方波发生电路四､基础实验内容及要求 1. 反相比例运算电路按图2接好实验电路,取R 1=5.1k,R 2=3.3k,R F =10k,根据表1要求输入信号,测量相应的输出电压及电压放大倍数,记录并分析实验结果｡。

三墩职业技术学院实验报告课程名称：电子电路设计实验指导老师： 成绩：__________________实验名称：集成运算放大器应用电路研究 实验类型：设计 同组学生：__________ 一、实验目的 二、实验任务与要求 三、实验方案设计与实验参数计算（3.1 总体设计、3.2 各功能电路设计与计算、3.3完整的实验电路……）四、主要仪器设备 五、实验步骤与过程 六、实验调试、实验数据记录 七、实验结果和分析处理 八、讨论、心得一、实验目的1、研究由集成运放构成的比例、加法、减法等基本运算电路的组成与功能，加深对集成运放线性应用电路结构和性能特点的理解，掌握其设计方法。

2、研究放大电路增益带宽积与单位增益带宽的关系。

3、了解运算放大器构成的基本运算电路在实际应用时的局限性和应考虑的问题。

二、实验任务与要求 总体要求：（1）实验电路的选择和外围元件参数的确定要有依据和计算过程。

（2）运放电源电压 ±（12~15）V 。

（3）原始数据记录要详尽。

1、反相放大器的设计研究（1）设计一反相放大电路，要求10||,10=Ω=v i A k R 。

（2）安装该电路，加1kHz 正弦信号，研究输入、输出信号的幅度、相位关系。

2、设计并安装一个算术运算电路，要现：)5.0(21i i o V V V +-=1i V 用直流、2i V 用正弦信号在合适的幅度和频率围，进行验证并记录波形及参数。

3、增益带宽积研究在合适的幅度和1kHz的频率下，测出输出信号的峰峰值，然后逐渐加大频率，直至输出信号峰峰值变为原来的0.707倍，测下此时的电压。

比较不同的反馈电阻（即不同增益）对上限截止频率的影响。

三、实验方案设计与实验参数计算1、理论基础（1）集成运放高电压增益、高输入电阻、低输出电阻、直接耦合的多级放大集成电路。

在运放输出端与输入端之间接不同的反馈网络，可实现不同用途的电路：信号放大、信号运算、信号处理（滤波、调制）、波形产生和变换等。

模电设计性实验报告——集成运算放大器的运用之模拟运算电路重庆科技学院设计性实验报告学院:_电气与信息工程学院_ 专业班级: 自动化1102学生姓名: 罗讯学号: 2011441657实验名称: 集成运算放大器的基本应用——模拟运算电路完成日期:2013年 6月 20 日重庆科技学院学生实验报告集成运算放大器的基本应用——课程名称模拟电子技术实验项目名称模拟运算电路开课学院及实验室实验日期学生姓名罗讯学号 2011441657 专业班级自动化1102 指导教师实验成绩实验六集成运算放大器的基本应用——模拟运算电路一、实验目的1、研究有集成运算放大器组成的比例、加法和减法等基本运算电路的功能2、了解运算放大器在实际应用时应考虑的有些问题二、实验仪器1、双踪示波器;2、数字万用表;3、信号发生器三、实验原理在线性应用方面，可组成比例、加法、减法的模拟运算电路。

1) 反相比例运算电路电路如图6-1所示。

对于理想运放，该电路的输出电压与输入电压之间的关系为为减小输入级偏置电流引起的运算误差，在同相输入端应接入平衡电阻//。

RF 100k1 5 4 R1 10k2 Ui 6 Uo3 U1 R2 9.1k 7图6-1 反相比例运算电路2) 反相加法电路电路如图6-2所示，输出电压与输入电压之间的关系为:////RF 100kR1 10k Ui1 4 1 5 R2 20k 2 Ui2 6 Uo 3 U1 R3 6.2k 7图6-2 反相加法运算电路3) 同相比例运算电路图6-3(a)是同相比例运算电路。

RF 100k1 5 4 R1 10k 26 Uo 3R2 9.1k U1 7RF10k4 1 526 R2 Uo 3 Ui 10k U1 7(a)同乡比例运算 (b)电压跟随器图6-3 同相比例运算电路它的输出电压与输入电压之间关系为://当即得到如图6-3所示的电压跟随器。

图中,用以减小漂移和起保护作用。

一般取10KΩ,太小起不到保护作用，太大则影响跟随性。

实验六集成运算放大器的实验【实验目的】1．研究由集成运算放大器组成的比例、加法、减法和积分等基本运算电路的功能。

2．了解运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题。

【实验设备】1．双踪示波器2．万用表3．交流毫伏表4．信号发生器【实验原理】集成运算放大器是一种具有高电压放大倍数的直接耦合多级放大电路。

当外部接入不同的线性或非线性元器件组成输入和负反馈电路时，可以灵活地实现各种特定的函数关系。

在线性应用方面，可组成比例、加法、减法、积分、微分、对数等模拟运算电路。

理想运算放大器特性，在大多数情况下，将运放视为理想运放，就是将运放的各项技术指标理想化，满足下列条件的运算放大器称为理想运放。

开环电压增益 Aud=∞输入阻抗 ri=∞输出阻抗 ro=0 带宽 fBW=∞，失调与漂移均为零等。

理想运放在线性应用时的两个重要特性：（1）输出电压UO与输入电压之间满足关系式UO＝Aud（U+－U－）由于Aud=∞，而UO为有限值，因此，U+－U－≈0。

即U+≈U－，称为“虚短”。

（2）由于ri=∞，故流进运放两个输入端的电流可视为零，即IIB＝0，称为“虚断”。

这说明运放对其前级吸取电流极小。

上述两个特性是分析理想运放应用电路的基本原则，可简化运放电路的计算。

1.反相比例运算电路电路如图6-1 所示。

对于理想运放，该电路的输出电压与输入电压之间的关系为图6-1 反相比例运算电路2.反相加法电路图6-2 反相加法运算电路3．同相比例运算电路图6-3（a）是同相比例运算电路，它的输出电压与输入电压之间的关系为当R1→∞时，U O=U i，即得到如图11-3（b）所示的电压跟随器。

图中R2=R F，用以减小漂移和起保护作用。

一般R F 取10KΩ，R F 太小起不到保护作用，太大则影响跟随性。

图6-3同相比例运算电路4．差动放大电路(减法器)对于图6-4 所示的减法运算电路，当R1=R2，R3=RF 时，有如下关系式：图6-4 减法运算电路【实验内容】在主实验箱上正确插好运放模块。

一、实验目的1. 理解集成运算放大器（运放）的基本原理和特性。

2. 掌握集成运放的基本线性应用电路的设计方法。

3. 通过实验验证运放在实际电路中的应用效果。

4. 了解实验中可能出现的误差及分析方法。

二、实验原理集成运算放大器是一种高增益、低噪声、高输入阻抗、低输出阻抗的直接耦合多级放大电路。

它广泛应用于各种模拟信号处理和产生电路中。

本实验主要研究运放的基本线性应用电路，包括比例、加法、减法、积分、微分等运算电路。

三、实验仪器与器材1. 集成运放（如LM741）2. 模拟信号发生器3. 示波器4. 数字多用表5. 电阻、电容等电子元件6. 面包板四、实验内容1. 反相比例运算电路(1) 设计电路：根据实验要求，搭建一个反相比例运算电路，其中输入电阻R1和反馈电阻Rf的比值决定了放大倍数A。

(2) 实验步骤：a. 连接电路，确保无误。

b. 输入一定频率和幅值的正弦信号，观察输出波形。

c. 改变输入信号幅度，记录输出波形。

d. 计算放大倍数，并与理论值进行比较。

2. 同相比例运算电路(1) 设计电路：搭建一个同相比例运算电路，其中输入电阻R1和反馈电阻Rf 的比值决定了放大倍数A。

(2) 实验步骤：a. 连接电路，确保无误。

b. 输入一定频率和幅值的正弦信号，观察输出波形。

c. 改变输入信号幅度，记录输出波形。

d. 计算放大倍数，并与理论值进行比较。

3. 加法运算电路(1) 设计电路：搭建一个加法运算电路，实现两个输入信号的求和。

(2) 实验步骤：a. 连接电路，确保无误。

b. 输入两个不同频率和幅值的正弦信号，观察输出波形。

c. 改变输入信号幅度，记录输出波形。

d. 验证输出波形为两个输入信号的相加。

4. 减法运算电路(1) 设计电路：搭建一个减法运算电路，实现两个输入信号的相减。

(2) 实验步骤：a. 连接电路，确保无误。

b. 输入两个不同频率和幅值的正弦信号，观察输出波形。

c. 改变输入信号幅度，记录输出波形。

实验三 集成运算放大器的基本应用—— 模拟运算电路一、实验目的1. 研究由集成运算放大器组成的比例、加法、减法和积分等基本运算电路的功能。

2. 了解运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题。

二、实验仪器 1．双踪示波器 2．万用表3．交流毫伏表三、实验原理在线性应用方面，可组成比例、加法、减法、积分、微分、对数、指数等模拟运算电路。

1）反相比例运算电路电路如图11-1所示。

对于理想运放，该电路的输出电压与输入电压之间的关系为i FO U R R U 1-= （11-1）图11-1 反相比例运算电路为减小输入级偏置电流引起的运算误差，在同相输入端应接入平衡电阻R 2=R 1∥R F 。

2）反相加法电路图11-2 反相加法运算电路电路如图11-2所示，输出电压与输入电压之间的关系为)(2211i F i F O U R RU R R U +-= R 3=R 1∥R 2∥R F （11-2） 3）同相比例运算电路图11-3（a ）是同相比例运算电路，它的输出电压与输入电压之间的关系为i FO U R R U )1(1+= R 2=R 1∥R F （11-3） 当R1→∞时，U O =U i ，即得到如图11-3（b ）所示的电压跟随器。

图中R 2=R F ，用以减小漂移和起保护作用。

一般R F 取10K Ω，R F 太小起不到保护作用，太大则影响跟随性。

图11-3 同相比例运算电路4）差动放大电路(减法器)对于图11-4所示的减法运算电路，当R1=R2，R3=RF 时，有如下关系式：)(1120i i U U R RFU -=（11-4）图11-4 减法运算电路5）积分运算电路反相积分电路如图11-5所示。

在理想化条件下，输出电压U 0等于⎰+-=tCiUdt U RCt U 00)0(1)( （11-5）式中U C (0)是t=0时刻电容C 两端的电压值，即初始值。

图11-5 积分运算电路如果Ui(t)是幅值为E 的阶跃电压，并设UC(0)=0，则⎰-=-=tt RCEEdt RCt U 001)( （11-6） 此时显然RC 的数值越大，达到给定的U0值所需的时间就越长，改变R 或C 的值积分波形也不同。

集成运算放大电路实验报告浙大电工电子学实验报告实验十二集成运算放大器及应用(一)模拟信号运算电路课程名称：指导老师：实验名称：集成运算放大器及应用(一)实验报告一、实验目的1.了解集成运算放大器的基本使用方法和三种输入方式。

2.掌握集成运算放大器构成的比例、加法、减法、积分等运算电路。

二、主要仪器设备1.MDZ-2型模拟电子技术实验箱2.实验板及元器件3.直流稳压电源4.万用表三、实验内容在实验中，各实验电路的输入电压均为直流电压，并要求大小和极性可调。

因此在实验箱中安放了电位器，并与由集成运算放大器构成的电压跟随其联结，如图12-7所示。

当在电位器两端分别加+5V和-5V电源电压时，调节电位器就可在集成运算放大器构成的跟随器的输出端得到稳定而可调的正、负直流电压，此电压即作为各实验电路的输入电压。

图12-7 1.同相输入比例运算图12-1按图12-1接线，输入端加直流电压信号Ui，适当改变Ui，分别测量相应的Uo值，记入表12-1中，并2.加法运算图12-2按图12-2电路接线，适当调节输入直流信号Ui1和Ui2的大小和极性，册书Uo，计入表12-2。

表12-23.减法运算图12-4按图12-4电路完成减法运算，并将结果记入表12-4。

表12-44.积分运算图12-5按图12-5电路连接(注意：电路中的电容C是有极性的电解电容，当Ui为负值时，Uo为正值，电容C的正极应接至输出端；如Ui为正值时，则接法相反)。

将Ui预先调到-0.5V，开关S合上(可用导线短接)时，电容短接，保证电容器五初始电压，Uo=0。

当开关S断开时开始计时，每隔10秒钟读一次Uo，记入表12-5，直到Uo不继续明显增大为止。

表12-5(Ui=-0.5V)四、实验总结1.画出各实验电路图并整理相应的实验数据及结果。

实验电路图已在上文中画出，下面处理实验数据。

(1).同相输入比例运算作Ui-Uo图如下：(2).加法运算作Ui1-Ui2-Uo图如下：(3).减法运算作Ui1-Ui2-Uo图如下：(4).积分运算作T-Uo图如下：2.总结集成运放构成的各种运算电路的功能。

山西师范大学实验报告2020 年 7月 4日学院__物信学院__专业_电子信息工程_学号_1952030213__姓名_王豫琦_____ 课程名称模拟电子技术基础实验名称集成运算放大器的应用- 模拟运算电路指导教师郭爱心同组者室温气压 _______一、实验目的1、研究由集成运算放大器组成的基本运算电路的功能。

2、了解集成运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题。

二、实验原理1、反相比例运算电路图 1 反相比例运算电路电路如图1 所示。

对于理想运放，该电路的输出电压与输入电压之间的关系为为减小输入级偏置电流引起的运算误差，在同相输入端应接入平衡电阻R2=R1∥R F。

2、反相加法运算电路电路如图2 所示，输出电压与输入电压之间的关系为为减小输入级偏置电流引起的运算误差，在同相输入端应接入平衡电阻R3=R1∥R2∥R F。

3、减法运算电路对于图3 所示的减法运算电路，当R1=R2，R3=RF 时，有如下关系式：三、实验设备与材料安装有multisim14.0的电脑三、实验步骤1、反相比例运算电路分析1）根据实验电路图，画出仿真电路图，如图2）输入幅值为1V 频率为1kHz 的正弦波信号，测量输入信号的有效值U i和输出信号的有效值U O，并用示波器观察输出信号和输入信号的相位关系。

将数据记入表1，画出或截图显示输入输出的相位关系。

表1U i/mV U O/V A V（实测值）A V1（理论值）反相比例运算电路注意：电压值都取有效值2）实验数据保留小数点后两位有效数字。

2、反相加法运算电路分析2、反相加法运算电路分析1）根据实验电路图，画出仿真电路图；2） 输入信号分别选 0~0.5V 之间的三组直流电压，测量输出电压信号并记入表 2。

表 23、（选做）减法运算电路分析1） 根据实验电路图，画出仿真电路图；2） 输入信号分别选 0~0.5V 之间的三组直流电压，测量输出电压信号并记入表 3。

表 3减法运算电路U i1/VU i2/VU 0/V （实测值） U 01/V （理论值）四、结果1、反相比例运算电路分析1）根据实验电路图，画出仿真电路图，如图3） 输入幅值为 1V 频率为 1kHz 的正弦波信号，测量输入信号的有效值 U i 和输出信号的有效值 U O ，并用示波器观察输出信号和输入信号的相位关系。