实验五 基本运算电路.ppt

实验五 基本运算电路 一.实验目的 1.掌握反相比例运算、同相比例运算、加法、减法运算电路的原理，设计方法及测试方法。 2.能正确分析运算精度与运算电路中各元件参数之间的关系，能正确理解“虚地”、“虚短”的概念。 二.实验原理(见指导教程) 三.设计任务与要求 ? A741 1 2 3 4 5 6 7 8 1、5 脚调零端 4 脚负电源端(-15V) 2 脚反相输入端 (-) 6 脚输出端 3 脚同相输入端 (+) 7 脚正电源端 (+15V) 8 脚空 2.调零电路 调零：输入Ui =0,调Rw使Uo=0 -15V Uo Rf 4 + - 1 5 R1 R2 Rw A 10K 10K 1K 10K 10K -15V 4 7 +15V 1.?A741引脚 （１）设计反相比例运算电路，要求 确定各元件值并标注 在实验电路上。 （２）设计同相比例电路，要求 　　　 。 （３）设计加法电路，满足关系式　　　　　　，其中　　、　　为直流电压。 （４）设计差动放大电路，要求差模增益10。 三.设计任务与要求 四.实验内容与步骤 Rf 4 + - R1 Rb A Uo 5.1K Ui Rb =R1//Rf 输入信号Ui (V) 1.4 1.0 0.5 0 -0.5 -1.0 -1.4 实际测量U0 (V) 实际测量U- (V) 实际测量U+ (V) 实际计算Auf 仿真结果U0 (V) 1.基本内容 （1）设计反相比例运算电路，要求　　　 ， 　　，确定各元件值并标注在实验电路上。 UI 的峰峰值 输入电压UI和输出电压UO的波形 交流放大倍数 0.5V 由信号发生器产生频率为1kHz的正弦波，峰峰值见下表中给定的电压值，将该信号接到电路的输入端，将示波器的通道1和通道2分别接到输入端和输出端，同时测量两路波形，在下表中画出波形并计算交流放大倍数。 四.实验内容与步骤 （2）设计同相比例电路，要求　 输入信号Ui (V) 1.5 1.0 0.5 0 -0.5 -1.0 -1.5 实际测量U0 (V) 实际测量U- (V) 实际测量U+ (V) 实际计算Auf 仿真结果U0 (V) Rf 4 + - R1 R2 A Uo UI 四.实验内容与步骤 5.1K UI 的峰峰值 输入电压UI和输出电压UO的波形 交流放大倍数 0.5V 由信号发生器产生频率为1kHz的正弦波，峰峰值见下表中给定的电压值，将该信号接到电路的输入端，将示波器的通道CH1和通道CH2分别接到输入端和输出端，同时测量两路波形，在下表中画出波形并计算交流放大倍数。 四.实验内容与步骤 （3）加法运算电路 输入信号UI 1 (V) -0.5 -0.3 0 0.3 0.5 1.2 输入信号UI 2 (V) -0.2 0 0.3 0.2 0.3 0.6 实际测量Uo (V) 理论计算Uo (V) Rf 4 + - R1 R2 A Uo Rb UI1 UI2 四.实验内容与步骤 5.1K （4）减法运算电路 R2 4 + - R1 A Uo R4 UI1 UI2 R3 当 输入信号UI 1 (V) -0.6 -0.5 0 0.1 0.5 0.6 输入信号UI 2 (V) -0.7 -0.5 -0.1 0 0.5 0.7 实际测量Uo (V) 理论计算Uo (V) 四.实验内容与步骤 5.1K 在理想条件下，积分运算电路的输出电压与输入电压的关系为： 设计合适的电阻电容参数，在输入端ui加入方波信号（频率500Hz，幅值1V），用示波器观察uO，并画出波形。 2.扩展内容 五.实验报告要求 1.写出设计原理、设计步骤和计算公式,画出电路图,并标注元件参数值。 2.整理实验数据并与理论值进行比较、讨论。 六.思考题 1.运放用作模拟运算电路时，“虚短”、“虚断” 能永远满足吗？在什么条件下“虚短”、“虚断”将不再存在？ 2.如何消除积分电路的饱和现象？