模電實驗集成運放基本應用之一--模擬運算電路實驗報告

1、實驗八集成運放基本應用之一模擬運算電路班級：姓名：學號： 2015.12.30一、 實驗目的1、研究由集成運算放大電路組成的比例、加法、減法和積分等基本運算電路的功能。 2、了解運算放大電路在實際應用時應考慮的一些問題。二、 實驗儀器及器件儀器及器件名稱型號數(shù)量+12V直流穩(wěn)壓電源DP8321函數(shù)信號發(fā)生器DG41021示波器MSO2000A1數(shù)字萬用表DM30581集成運算放大電路A7411電阻器若干電容器若干三、 實驗原理1、反相比例運算電路電路如圖81所示。圖81反相比例運算電路2、反相加法電路電路如圖82所示。圖82 反相加法電路 R3R1/ R2/ RF3、同相比例運算電路電路如圖8

2、3(a)所示。圖83(a)同相比例運算電路圖83(b) 電壓跟隨器R2R1/ RF當R1時，VOVi即得到如圖83(b)所示的電壓跟隨器。4、差分放大電路（減法電路）電路如圖84所示。圖84 減法運算電路5、積分運算電路電路如圖85所示。圖85 積分運算電路v0t=-1R1C0tvidt+VC(0)如果vi(t)是幅值為E的階躍電壓，并設vc(0)0，則v0t=-1R1C0tEdt=-ER1Ct四、 實驗內(nèi)容及實驗步驟實驗前要看清運放組件各管腳的位置；切忌正負電源極性接反和輸出端短路，否則將會損壞集成塊。1、反相比例運算電路1）按圖81連接實驗電路，接通±12V電源，輸入端對地短路，

3、進行調(diào)零和消振。2）輸入f= 100Hz，Vi = 0.5V的正弦交流信號，測量相應的Vo并用示波器觀察vo和vi的相位關系，記入表81。表81f= 100Hz，Vi = 0.5VVi（V）Vo（V）vi和vo波形AV0.1751.755實測值計算值10.0310.002、同相比例運算電路1）按圖83(a)連接實驗電路。實驗步驟同內(nèi)容1，將結(jié)果記入表82。2)按圖83(a)中的R1斷開，得圖83(b)電路重復內(nèi)容1）。表82f= 100Hz，Vi = 0.5VVi（V）Vo（V）vi和vo波形AV0.1761.941實測值計算值11.0311.003、反相加法運算電路1）按圖82連接實驗電路。

4、調(diào)零和消振。2）輸入信號采用直流信號，圖86所示電路為簡易直流信號源，由實驗者自行完成。實驗時要注意選擇合適的直流信號幅度以確保集成運放工作在線性區(qū)。用直流電壓表測量輸入電壓Vi1、Vi2及輸出電壓Vo，記入表83。圖86簡易可調(diào)直流信號源表83Vi1（V）0.4430.3530.2650.1670.041Vi2（V）0.4450.3350.2480.1740.056Vo（V）8.8856.9115.1553.4220.9704、減法運算電路1）按圖84連接實驗電路。調(diào)零和消振。2）采用直流輸入信號，實驗步驟同內(nèi)容3，記入表84。表84Vi1（V）0.0280.1220.1950.2450.3

5、43Vi2（V）0.4210.3540.2260.0300.174Vo（V）4.0212.4010.3322.7681.8925、積分運算電路實驗電路如圖85所示。1）打開K2，閉合K1，對運放輸出進行調(diào)零。2）調(diào)零完成后，再打開K1，閉合K2，使vc(0)=0。3）預先調(diào)好直流輸入電壓Vi=0.5V，接入實驗電路，再打開K2，然后用直流電壓表測量輸出電壓Vo，每隔5秒讀一次，記入表85，直到Vo不繼續(xù)明顯增大為止。表85t（s）05101520Vo（V）0.004972.6815.4687.5369.502五、 實驗總結(jié)1、整理實驗數(shù)據(jù)，畫出波形圖（注意波形間的相位關系）。波形如表81、表8

6、2所示。2、將理論計算結(jié)果和實測數(shù)據(jù)相比較，分析產(chǎn)生誤差的原因。（1）反相比例運算電路AV實測值10.03理論值10.00（2）同相比例運算電路AV實測值11.03理論值11.00（3）反相加法運算電路Vo（V）實測值8.896.915.163.420.97理論值8.886.885.133.410.97（4）減法運算電路Vo（V）實測值4.0212.4010.3322.2681.792理論值3.932.323.102.151.69（5）積分運算電路t（s）05101520Vo（V）實測值0.004972.6815.4687.5369.502理論值02.55.07.510.0誤差分析：從表中數(shù)據(jù)對比可以看出，理論值和測量值有一定的偏差，但是在可以接受的范圍內(nèi)。誤差原因：1.由于實驗設備使用時間的關系，實驗電路板的電阻的實際阻值和標注的阻值存在誤差，電路中的其他元件老化等對電路也有一定的誤差；2.由于我們測量時集成運放等元器件一直處于