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比例求和运算电路实验
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2009-03-15
时见栖鸦
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一、实验目的
1、了解集成运放在实际应用时应考虑的问题 。
2、掌握由集成运放构成的比例、加减等基本模拟运算电路的结构特点及其特性 。
二、预习要求
1、复习由集成运放构成的比例、加减等基本模拟运算电路的基本结构与特性 ；
2、对本实验中所涉及到的运算电路提前进行相关特性与参数的分析与计算。
三、实验说明
1、集成运算放大器（741）芯片介绍
“1”与“5”——调零电位器接线端，分别接其两固定端，中间滑动端接“4”；
2、 反相比例运算电路
基本电路结构如图1所示，它的输出电压与输入电压之间成比例关系，相位相反。输入与输出电压之间对应公式为：
3、 同相比例运算电路
基本电路结构如图2所示，它的输出电压与输入电压之间成比例关系，相位相同。输入与输出电压之间对应公式为：
4、 电压跟随器
从电路构成实质上讲，电压跟随器为同相比例运算电路的构成特例,当 时， ，电路结构如图3所示。
5、反相加法运算电路
基本电路结构如图4所示，它的输出电压等于所有输入电压按不同比例相加之和，相位相反，所对应的关系公式为：
6、差分比例运算电路（加减运算电路）
差分比例运算电路是加减运算电路的构成特例，电路结构如图5所示。输入与输出电压之间对应公式为：
四、实验仪器与器件
1、＋12V直流电源 2、函数信号发生器
3、双踪示波器 4、交流毫伏表
5、直流数字电压表 6、集成运放741
7、频率计 8、万用电表
9、－5V~＋5V可调直流信号源
[注意：与±5V直流电源共用电源开关]，
10、电阻器若干
五、实验内容
1、反相比例运算电路
（1）按照图1所示电路连线，接通±12V直流电源，将输入端对地短接，进行调零 。
（2）输入端引入 的正弦交流信号，测量对应的 ，并用示波器观察 的相位关系，记入表1。
2、同相比例运算电路
按照图2所示电路连线，接通±12V直流电源，输入端引入 ， 的正弦交流信号，测量对应的 ，并用示波器观察 的相位关系，记入表2。
3、电压跟随器
按照图3所示电路连线，接通±12V直流电源，输入端引入 ， 的正弦交流信号，测量对应的 ，并用示波器观察 的相位关系，记入表3。
4、反相加法运算电路
按照图4所示电路连线，接通±12V直流电源，电路输入端分别与－5V~＋5V可调直流信号源相接，根据表4所示数据进行调试测量。
5、差分比例运算电路
按照图5所示电路连线，接通±12V直流电源，电路输入端分别与－5V~＋5V可调直流信号源相接，根据表5所示数据进行调试测量。
六、实验报告要求
1、实验目的； 2、实验原理；
3、实验仪器与器件； 4、实验电路；
5、实验内容及实验步骤、实验数据；
6、列表整理测量结果，并把实测数据与理论计算值比较分析产生误差原因；
7、总结本次实验中5种运算电路的特点与性能；
8、总结集成运放在实际应用时应该注意的事项 。
1、了解集成运放在实际应用时应考虑的问题 。
2、掌握由集成运放构成的比例、加减等基本模拟运算电路的结构特点及其特性 。
二、预习要求
1、复习由集成运放构成的比例、加减等基本模拟运算电路的基本结构与特性 ；
2、对本实验中所涉及到的运算电路提前进行相关特性与参数的分析与计算。
三、实验说明
1、集成运算放大器（741）芯片介绍
“1”与“5”——调零电位器接线端，分别接其两固定端，中间滑动端接“4”；
2、 反相比例运算电路
基本电路结构如图1所示，它的输出电压与输入电压之间成比例关系，相位相反。输入与输出电压之间对应公式为：
3、 同相比例运算电路
基本电路结构如图2所示，它的输出电压与输入电压之间成比例关系，相位相同。输入与输出电压之间对应公式为：
4、 电压跟随器
从电路构成实质上讲，电压跟随器为同相比例运算电路的构成特例,当 时， ，电路结构如图3所示。
5、反相加法运算电路
基本电路结构如图4所示，它的输出电压等于所有输入电压按不同比例相加之和，相位相反，所对应的关系公式为：
6、差分比例运算电路（加减运算电路）
差分比例运算电路是加减运算电路的构成特例，电路结构如图5所示。输入与输出电压之间对应公式为：
四、实验仪器与器件
1、＋12V直流电源 2、函数信号发生器
3、双踪示波器 4、交流毫伏表
5、直流数字电压表 6、集成运放741
7、频率计 8、万用电表
9、－5V~＋5V可调直流信号源
[注意：与±5V直流电源共用电源开关]，
10、电阻器若干
五、实验内容
1、反相比例运算电路
（1）按照图1所示电路连线，接通±12V直流电源，将输入端对地短接，进行调零 。
（2）输入端引入 的正弦交流信号，测量对应的 ，并用示波器观察 的相位关系，记入表1。
2、同相比例运算电路
按照图2所示电路连线，接通±12V直流电源，输入端引入 ， 的正弦交流信号，测量对应的 ，并用示波器观察 的相位关系，记入表2。
3、电压跟随器
按照图3所示电路连线，接通±12V直流电源，输入端引入 ， 的正弦交流信号，测量对应的 ，并用示波器观察 的相位关系，记入表3。
4、反相加法运算电路
按照图4所示电路连线，接通±12V直流电源，电路输入端分别与－5V~＋5V可调直流信号源相接，根据表4所示数据进行调试测量。
5、差分比例运算电路
按照图5所示电路连线，接通±12V直流电源，电路输入端分别与－5V~＋5V可调直流信号源相接，根据表5所示数据进行调试测量。
六、实验报告要求
1、实验目的； 2、实验原理；
3、实验仪器与器件； 4、实验电路；
5、实验内容及实验步骤、实验数据；
6、列表整理测量结果，并把实测数据与理论计算值比较分析产生误差原因；
7、总结本次实验中5种运算电路的特点与性能；
8、总结集成运放在实际应用时应该注意的事项 。
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