模电实验基本运算电路

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1、专业：电子信息工程姓名：沖尢必象实验报告学号：日期：2011.3.21地点：紫金港东=204课程名称：模拟电子技术实验指导老师：成绩：实验名称:实验13基木运;实验类型:同组学生姓名：-、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得一.实验目的和要求1、研究集成运放组成的比例、加法和积分等基本运算电路的功能。2、掌握集成运算放大电路的三种输入方式。3、了解集成运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题。4、理解在放大电

2、路中引入负反馈的方法和负反馈对放大电路各项性能指标的影响。二.实验内容和原理1.实现两个信号的反相加法运算。装2.实现同相比例运算。3.用减法器实现两信号的减法运算。订4.实现积分运算。5、用积分电路将方波转换为三角波。线-运放uA741介绍：集成运算放大器（简称集成运放）是一种高增益的直流放大器，它有二个输入端。根据输入电路的不同，有同相输入、反相输入和差动输入三种方式。集成运放在实际运用中，都必须用外接负反馈网络构成闭环放大，用以实现各种模拟运算。uA741引脚排列:一.主要仪器设备示波器、信号发生器、晶体管毫伏表运算电

3、路实验电路板□A741、电阻电容等元件二.操作方法和实验步骤1.实现两个信号的反相加法运算RfR(vo=通过该电路可实现两个信号的反相加法运算。为了消除运放输入偏置电流及其漂移造成的运算误差，需在运放同相端接入平衡电阻R3,其阻值应与运放反相端地外接等效电阻相等，即要求R3二R1//R2//RF。测量出输入和输出信号的幅值，并记录示波器波形。注意事项：①被加输入信号可以为直流，也可以选用正弦、方波或三角波信号。但在选取信号的频率和幅度时，应考虑运放的频响和输出幅度的限制。②为防止出现自激振荡和饱和失真，应该用示波器监视输出电

4、压波形。③为保证电路正确，应对输出直流电位进行测试，即保证零输入吋为零输出。电路特点是输入电阻比较大，电阻尺同样是为了消除偏置电流的彫响，故要求RWR仁实验步骤：(1)测量输入和输出信号幅值，验证电路功能。(2)测出电压传输特性，并记录曲线。电压传输特性是表征输入输出Z间的关系曲线，即VO=/(VS)o同相比例运算电路的输入输出成比例关系。但输出信号的大小受集成运放的最大输出电压幅度的限制，因此输入输出只在一定范围内是保持线性关系的。电压传输特性曲线可用示波器来观察。(3)测量出输入和输出信号的幅值，并记录示波器波形。3.用

5、减法器实现两信号的减法运算Rf差分放大电路即减法器，为消除运放输入偏执电流的影响，要求R1=R2.R仁R3。把实验数据及波形填入表格。实验注意事项同前。vo=^-(vs2~vsi)电路原理：积分电路如上图所示，在进行积分运算之前，将图中K1闭合，通过电阻R2的负反馈作用，进行运放零输出检查，在完成零输出检查后，须将K1打开，以免因R2的接入而造成枳分误差。K2的设置一方面为积分电容放电提供通路，将其闭合即可实现积分电容初始电压Vc(0)=0o另一方面，可控制积分起始点，即在加入信号Vs后，只要K2—打开，电容就将被恒流充电，

6、电路也就开始进行积分运算。实验步骤：用示波器观察输出随时间变化的轨迹，记录输入信号参数和示波器观察到的输出波形。(1)先检查零输出，将电容C放电；(2)将示波器按钮置于适当位置：■将光点移至屏幕左上角作为坐标原点；■Y轴输入耦合选用“DC"；-触发方式采用“NORM"；(3)加入输入信号(直流)，然后将K2打开，即可看到光点随时间的移动轨迹。电路如图所示。图中电阻R2的接入是为了抑制由力0、旳。所造成的积分漂移，从而稳定运放的输出零点。在t«T2("二R2C)的条件下，若代为常数，则⑷与t将近似成线性关系。因此，当代为方波信

7、号并满足7p«厂2时(Q为方波半个周期时间)，则⑷将转变为三角波，且方波的周期愈小，三角波的线性愈好，但三角波的幅度将随之减小。实验步骤及数据记录：接三种情况加入方波信号，用示波器观察输出和输入波形，记录线性情况和幅度的变化。■7p«T2■邛〜丁2■7p»T2五、实验数据记录与处理、实验结果与分析1、反相加法运算输入信号vsl输入信号vs2输出电压VO(V)(V)(V)有效值波形有效值波形有效值波形0.56正弦波ZNZ0.56正弦波9.90正弦波vVV/v/由于(RfRf)=-—VSI+—VS2=-(10VS1+10VS2

8、)kdK2丿理论±vo=11.2V,实际vo=9.90V,相对误差11.6%o误差分析：①检查零输入吋，vo=0.5V左右(即使仿真也有几百微伏)，并非完全为零，因此加上信号测量时会有一定的误差。②测量vo过程中，毫伏表示数时有时无，通过按压电路板与接线处都会使毫伏表示数产生一定的波动，可