基本运算电路设计实验报告

基本运算电路设计实验报告

专业：机械电

沪巧-丿、竽实验报告子工程—

姓名：许世飞

3.学习集成运算放大器的实际应用。

1、实验内容和原理（仿真和实验结果放在一起）

1、反相加法运算电路:

电压与Ui1，Ui2之和成正比， 电阻 R 'R1//R2//Rf 。

2、减法器（差分放大电路）

R*= RI//R2//RF

12 =I f

u

i 2

R 2 R (- I i U 1

1

R i U

o

IQlIK +】刊

R f

R f

U |1 U |2) R i R 2

当R 仁R2时，

R f

U

。 W

(U |1 U |2)

，输出

R f U ii u u u 。

R

i

R

f

HXiK +I5>r

O

R F R F

” R 2 c R] d

由于虚短特性有:

其比例系数为 R i

因此解得:

& R3, R f R3时，有u o （U| 2 U|i）

R i

可见，当R f尺时，输出电压等于出入电压值差。

3、由积分电路将方波转化为三角波:

电路中电阻R2的接入是为了抑制由110、VIO 所造成的积分漂移，从而稳定运放的输出零点。在t<< T 2 （T 2=R2C）的条件下，若vS为常数，则vO与t将近似成线性关系。因此，当vS为方波信号并满足

Tp<< T 2时（Tp为方波半个周期时间），则vO将转变为三角波，且方波的周期越小，三角波的线性越好，但三角波的幅度将随之减小。

4、同相比例计算电压运算特性:

R F 100K

U| 2

R2 R3

U o

R3R f

R2 R3

可U|2

R f

W U|1

%v

电压传输特性是表征输入与输出之间的关系曲 线，即vO= f(vS)。同相比例运算电路是由集成 运放组成的同相放大电路，其输出与输入成比例 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，因此输出与输入只在一定范围 内是保持线性关系的。 三、 主要仪器设备：信号源、示波器、实验箱、 电源。

四、 实验步骤与结果记录： 1、反相加法运算电路：

1) 按设计的运算电路进行连接。

2) 静态测试：将输入接地，测试直流输出 电压。保证零输入时电路为零输出。

3) 调出0.2V 峰值三角波和0.5V 峰值方波， 送示波器验证。

4) vS1输入0.2V 峰值三角波，vS2输入0.5V 峰值方波，用示波器双踪观察输入和输出波形，

确

认电路功能正确。记录示波器波形（坐标对齐, 注明幅值）。

仿真电路图：

仿真结果:

实验所得示波器波形:

观察仿真图像，电压都为负值，最低点为-7V , 在输入电压峰值为0.2V 和0.5V 时，反相放大了 10倍，符合理论推导结果。

2、差分电路（减法器）： 仿真结果:

设输入电压为1.5V 和0.2V ，输出电压为 13V ，放大倍数为10

倍，实现了减法功能。