基本運(yùn)算電路

基本運(yùn)算電路一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.熟悉用運(yùn)算放大器構(gòu)成基本運(yùn)算電路的方法;2.掌握運(yùn)算放大器構(gòu)成的波形變換電路的方法.二.預(yù)習(xí)要求復(fù)習(xí)由運(yùn)算放大器組成的反相比例.反相加法.比例減法.比例積分等運(yùn)算電路的工作原理;2.按電路圖參數(shù)計(jì)算出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格中u0的理論值,并根據(jù)方波的幅值和頻率.計(jì)算積分器輸出信號(hào)的幅值.三.實(shí)驗(yàn)原理

1.反相比例器:u0=－(Rf/R1)*ui

(負(fù)號(hào)說(shuō)明uo與ui的相位相反）

2.反相比例加法器：u0=－[(Rf/R1)*ui1＋(Rf/R２

)

*ui２]

3.反相比例減法器；u0

＝－[(Rf/R1)*ui1－(Rf/R2)*ui2]

4.反相比例積分器：u0≈－ui*t/(R1*C)

(當(dāng)τ與T/2相當(dāng)時(shí))5.比例微分器:uO≈－Rf*C*ui

/t.AN741123487651長(zhǎng)江大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)中心龍從玉四．基本運(yùn)算電路實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.反相比例運(yùn)算

uo=－(Rf/R1)*ui

按圖1的電路接線，從函數(shù)信號(hào)發(fā)生器，輸出f＝1khz的正弦波改變ui的大小，用示波器測(cè)量ui與u0的電壓大小及波形相位并記錄在表1中.uipp(mv)uopp計(jì)算值

uopp測(cè)量值ui/uo相位波形圖Au=Rf/R1uouoAu=uo/ui100200300+12v--12vuiuoRf=100kR1=10kR’=9.1k圖-1反相比例運(yùn)算表-1反相比例運(yùn)算電路實(shí)驗(yàn)表74236AN741_+0utuiuo2長(zhǎng)江大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)中心龍從玉+12v--12vuoR1=10kRf=100kRp=9.1kui圖-６同相比例放大電路AN741+_2.同相放大器

u0=[1+(Rf/R1)]*uiAvf=1+(Rf/R1)Rp=Rf//R13長(zhǎng)江大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)中心龍從玉3.電壓跟隨器實(shí)驗(yàn)4長(zhǎng)江大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)中心龍從玉五.注意事項(xiàng)1.電源接線如圖-4。注意正，負(fù)電源不能接反！?。?.集成運(yùn)放的各管腳不能錯(cuò)！六．實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求

1.積分器的輸入輸出波形畫(huà)在同一坐標(biāo)中。對(duì)積分器進(jìn)行要作定量分析.

2.

整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與波形，并與理論值比較，分析產(chǎn)生誤差的原因．CH1+12VCH2-12V++GND+12V-12V圖-6模電實(shí)驗(yàn)箱電源接線圖__5長(zhǎng)江大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)中心龍從玉四．基本運(yùn)算電路實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.反相比例運(yùn)算

uo=－(Rf/R1)*ui

按圖1的電路接線，從函數(shù)信號(hào)發(fā)生器，輸出f＝1khz的正弦波改變ui的大小，用示波器測(cè)量ui與u0的電壓大小及波形相位并記錄在表1中.uipp(mv)uopp計(jì)算值

uopp測(cè)量值ui/uo相位波形圖Au=Rf/R1uouoAu=uo/ui100200300+12v--12vuiuoRf=100kR1=10kR’=9.1k圖-1反相比例運(yùn)算表-1反相比例運(yùn)算電路實(shí)驗(yàn)表74236AN741_+0utuiuo6長(zhǎng)江大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)中心龍從玉

2.積分電路輸入頻率fi＞1/(2tRfc)C（uf)R(k)t(us)ui

(v)

uoui/uo波形計(jì)算測(cè)量0.010.047ui,0ut積分器ui/uo波形圖表-2積分電路實(shí)驗(yàn)表u0uo’AN741+12v--12vC=0.01uR１=10kRf=100kR’=9.1k_+圖-2積分運(yùn)算uiuo23647

按圖-2的電路接線（分別在電阻Rf上并聯(lián)0.047u與0.01u的電容）輸入方波信號(hào)ui

（f＝1khz／upp＝1v）.用示波器觀測(cè)積分電路輸入信號(hào)ui與輸出信號(hào)uo電壓及波形相位。記錄表-2中，并進(jìn)行定量分析．(Rf=100k).時(shí)間常數(shù)t＝R１*C當(dāng)t≥T/2時(shí)uo≈－ui*t/(R１

*C)

7長(zhǎng)江大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)中心龍從玉

3.微分運(yùn)算輸入頻率fi＜1/(2tRsC)C（uf)Rf(k)t(us)uiu00.01ui,0ut積分器uO/ui波形圖表-３微分電路實(shí)驗(yàn)表u0AN741+12v--12vC0.01uRf=100kRs100_+圖-3微分運(yùn)算uiuo按圖-３的電路接線．從函數(shù)信號(hào)發(fā)生器輸出三角波信號(hào)ui

（f＝1KHz，ui

=1V）。用示波器測(cè)量微分電路輸入信號(hào)ui

與輸出信號(hào)u0的峰峰值及波形相位。記錄表３中，并進(jìn)行定量計(jì)算分析.(Rf=100k)

微分時(shí)間常數(shù)t＝Rf*C

uo≈Rf*C*ui

/t236478長(zhǎng)江大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)中心龍從玉４.反相加法運(yùn)算uipp(mv)u0pp計(jì)算值uopp測(cè)量值ui/uo波形圖Au=Rf/R1uouoAu=uo/uiui1=400ui2=200ui1=300ui2=150

反相加法按圖４接線，從函數(shù)信號(hào)發(fā)生器。分別輸入1khz的不同電壓的正弦波，用示波器觀察ui與u0的相位關(guān)系并測(cè)出u0的峰峰值記錄于表-４中。表-４反相加法運(yùn)算實(shí)驗(yàn)表9長(zhǎng)江大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)中心龍從玉+12v--12vuouiR1=10kRf=100kR’=5.1kR2=10k100100ui2ui1圖-４反相比例加法電路AN741+_10長(zhǎng)江大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)中心龍從玉+12v--12vuouiR1=10kRf=100kR’=100kR2=10k100100ui2ui1圖-５反相比例減法電路AN741_+11長(zhǎng)江大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)中心龍從玉5.反相減法運(yùn)算uipp(mv)u0pp計(jì)算值uopp測(cè)量值ui/uo波形圖Au=Rf/R1uouoAu=uo/uiui1=400ui2=200ui1=300ui2=150反相減法按圖５接線。從函數(shù)信號(hào)發(fā)生器。分別輸人1khz的不同電壓正弦波，用示波器觀察ui與u0的相位關(guān)系并測(cè)出u0的峰峰值記錄于表-5中表-5反相減法運(yùn)算實(shí)驗(yàn)表12長(zhǎng)江大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)中心龍從玉+12v--12vuoR1=10kRf=100kRp=9.1kui圖-６同相比例放大電路AN741+_6.同相放大器

u0=－[1+(Rf/R1)]*uiAvf=1+(Rf/R1)Rp=Rf//R113長(zhǎng)江大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)中心龍從玉+12v--12vuoR1=10kRf=100k圖-7差動(dòng)放大電路AN741+_7.差動(dòng)放大器

u0=-(

Rf/R1)

*ui1＋[1+(Rf/R1)]*[R3(R2+/R3)]ui2ui2ui1R2=10kR3=50k14長(zhǎng)江大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)中心龍從玉五.注意事項(xiàng)1.電源接線如圖-4。