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1、实验八集成运放基本应用之一-模拟运算电路班级：姓名：学号： 实验目的1、研究由集成运算放大电路组成的比例、加法、减法和积分等基本运算电路的功能。2、了解运算放大电路在实际应用时应考虑的一些问题。实验仪器及器件仪器及器件名称型号数量+ 12V直流稳压电源DP8321函数信号发生器DG41021示波器MSO2000A1数子万用表DM30581集成运算放大电路卩 A7411电阻器若干电容器若干三、实验原理1、反相比例运算电路电路如图8- 1所示。RF 100K+12 V 9图8-1反相比例运算电路2、反相加法电路电路如图8- 2所示。R1 RF 100KPg1K+nv9图82 反相加法电路VO(Rf
2、 1Rf M2 ) R3Ri R2 RfR|R23、同相比例运算电路电路如图8 3(a)所示。图8 3(a)同相比例运算电路图 8 3(b)电压跟随器RVO(1F)Vi R2HR1/ RfRi当Rim时，VoV即得到如图8 3(b)所示的电压跟随器。4、差分放大电路(减法电路)电路如图8 4所示。VO字(2Vi)Ri图8-4 减法运算电路5、积分运算电路电路如图8- 5所示。图85积分运算电路从)話J*%如果W(t)是幅值为E的阶跃电压，并设 Vc(O)0，贝U吩)一需/严一話t四、实验内容及实验步骤实验前要看清运放组件各管脚的位置；切忌正负电源极性接反和输出端短路，否则将会损坏集成块。1反相
3、比例运算电路1) 按图8- 1连接实验电路，接通土 12V电源，输入端对地短路，进行调零和消振。2) 输入f= 100Hz，Vi = 0.5V的正弦交流信号，测量相应的Vo并用示波器观察V。和v的相位关系，记 入表8 1 o表 8 1f= 100Hz , Vi = 0.5VVi (V)Vo (V)Vi和Vo波形Av0.1751.755JO实测值计算值10.0310.002、同相比例运算电路1) 按图8 3(a)连接实验电路。实验步骤同内容1,将结果记入表 8 2o2) 按图8 3(a)中的R1断开，得图8 3(b)电路重复内容1)1)按图8 2连接实验电路。调零和消振。2)输入信号采用直流信号
4、，图8 6所示电路为简易直流信号源，由实验者自行完成。实验时要注意V i1、V i2及输出电压选择合适的直流信号幅度以确保集成运放工作在线性区。用直流电压表测量输入电压Vo,记入表8 3o+5V图8-6简易可调直流信号源表8 3Vii (V)0.4430.3530.2650.1670.041Vi2 ( V)0.4450.3350.2480.1740.056Vo (V)8.8856.9115.1553.4220.9704、减法运算电路1）按图8 4连接实验电路。调零和消振。2） 采用直流输入信号，实验步骤同内容3，记入表8 4。表8 4Vi1 (V)0.0280.1220.1950.2450.3
5、43Vi2 ( V)0.4210.3540.2260.0300.174Vo (V)4.0212.4010.3322.7681.8925、积分运算电路实验电路如图8 5所示。1）打开K2,闭合Ki，对运放输出进行调零。2）调零完成后，再打开 Ki,闭合K2,使Vc（O）=O。3） 预先调好直流输入电压 Vi=0.5V，接入实验电路，再打开K2，然后用直流电压表测量输出电压Vo,每隔5秒读一次，记入表 8 5，直到V。不继续明显增大为止。表8 5t (s)05101520Vo (V)0.004972.6815.4687.5369.502五、实验总结1、整理实验数据，画出波形图(注意波形间的相位关系
6、)波形如表8- 1、表8-2所示。2、将理论计算结果和实测数据相比较，分析产生误差的原因。(1)反相比例运算电路Vo (V)实测值4.0212.4010.3322.2681.792理论值3.932.323.102.151.69(5)积分运算电路t (s)05101520Vo (V)实测值0.004972.6815.4687.5369.502理论值02.55.07.510.0误差分析：从表中数据对比可以看出，理论值和测量值有一定的偏差，但是在可以接受的范围内。 误差原因：1.由于实验设备使用时间的关系，实验电路板的电阻的实际阻值和标注的阻值存在误差， 电路中的其他元件老化等对电路也有一定的误差；2.由于我们测量时集成运放等元器件一直处于工作状态，长时间的工作也会对数据的测量产生一定的影响;3. 在用万用表测量实验数据时，首先万用表本身存在误差，其次在测量有些数据时。万用表显示的数值一直在跳动难以稳定，这也对数据的读出造成不能忽视的影响。
