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:
V0RF
反相比例放大器 Af rifR1
ViR1V0RF
同相比例放大器 Af1 r1AOdFrid
ViR1
R1
式中AOd为开环电压放大倍数F
R1RF
rid为差模输入电阻
当RF0或R1时,Af0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 若 Vi1Vi2 ,则 双端输入求和电路
V0
式中:
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V0和Af 2、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V0值 5、计算表8-7中的V0值
五、实验内容
RF
V0Vi1Vi2
R
RFRRV0Vi1Vi2
RR2R1RR1//RF RR2//R3
RFRF
Vi1Vi2 R1R2
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。
2、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.
(2) 按表8-3要求实验并测量记录.
(3) 测量图8-2电路的上限截止频率。
3、同相比例放大器
实验电路如图8-3所示。
(1) 按表8-4和8-5实验测量并记录。
图8-3 同相比例放大器
(2) 测出电路的上限截止频率 4、反相求和放大电路.
实验电路如图8-4所示。
图8.4反相求和放大电路
按表8-6内容进行实验测量,并与预习计算比较。
5、双端输入求和放大电路
实验电路为图8-5所示
图8-5双端输入求和电路
按表8.7要求实验并测量记录。
六、实验报告
l、总结本实验中5种运算电路的特点及性能。 2、分析理论计算与实验结果误差的原因。
1.电压跟随器
特点及性能:
输出电压与输入电压幅值相等、相位相同,呈现“跟随”关系。
2.反相比例放大器
特点及性能:
(1)深度电压并联负反馈,存在“虚地”现象,共模输入电压小。
(2)输入电压与输出电压的幅值成正比,相位相反,比例系数的数值可以大于1、等于1、小于1. (3)输入电阻不高,输出电阻很低。
3.同相比例放大器
特点及性能:
(4)深度电压串联负反馈,不存在“虚地”现象。 (5)输出电压与输入电压的幅值成正比,相位相同,比例系数恒大于1。
(3)输入电阻很高,输出电阻很低。
4.反向求和放大电路
特点及性能:
(6)存在“虚地”现象,共模电压很小。
(7)调节灵活方便,改变输出电压与该路输入电压之间的比例关系时,对其他电路没有影响。
(8)多个输入信号通过电流相加的方法实现电压的相加。
5.双端输入求和放大电路
特点及性能:
(1)实现了差分比例运算(减法运算)。
(2)不存在“虚地”现象,输入端存在较高的共模输入电压。
(3)对元件的对称性要求较高。
实验误差分析:
(1)温度对集成运算放大器、电路元件和示波器的影响。
(2)读数与测量误差。
(3)对集成运放的各项技术指标的理想化并不实际。
(4)输入失调电压、电流温漂不一定降至零。