实验报告(1)
学院:
课程名称:
实验项目:比例、求和运算电路专业班级:
小组成员:
姓名:
学号:
指导老师:
学生实验报告
一、实验目的
1.掌握运算放大器组成比例求和电路的特点性能及输出电压与输入电压的函数关系。
2.学会上述电路的测试和分析方法。
二、实验仪器及设备
示波器、TB型模拟电路实验仪和⑤号实验板等。
三、实验电路原理
集成运算放大器是具有高电压放大倍数的直接耦合多级放大电路。
当外部接入不同的线性或非线性元件组成输入和负反馈电路时,可以实现各种特定的函数关系。
四、实验内容及步骤
每个比例、求和运算电路实验,都应先进行以下两项:
1.按电路图接好线后,仔细检查,确保正确无误。
将各输入端接地,接通电源,用示波器观察是否出现自激振荡。
若有自激振荡,则需更换集成运算放大电路。
2. 调零:各输入端仍接地,调节调零电位器,使输出电压为零(用示波器测量) ⑴ 反相比例放大器 实验电路如图J5-1所示
图J5-1 反相比例放大器
预习要求:
分析图J5-1反相比例放大器的主要特点(包括反馈类型),求出表J5-1的理论估算值。
表J5-1
实验内容:
在5号实验模板上按图J5-1“反相比例放大器”连好线,并接上电源线,做表J5-1中的内容。
将反相比例放大器的输入端接DC 信号源的输出,将DC 信号源的转换开关置于合适位置,调节电位器,使i V 分别为表J5-1中所列各值,分别测出o V 的值,填在该表中。
⑵ 同相比例放大器
实验电路如图J5-2所示。
预习要求:
①分析图J5-2同相比例放大器的主要特点(包括反馈类型),求出表J5-2各理论估算值。
②熟悉实验任务,自拟实验步骤,并做好实验记录准备工作。
图J5-2同相比例放大器
表J5-2
⑶电压跟随器
实验电路如图J5-3所示
预习要求:
①分析图J5-3电路的特点,求出表J5-3中各理论估算值。
②熟悉实验任务,自拟实验步骤,并做好实验记录准备工作。
图J5-3电压跟随器
实验步骤:
在5号实验模板上,按图J5-3和表J5-3的要求连好线,分别测出表J5-3中各条件下的
V值。
o
表J5-3
⑷反相求和电路
实验电路如图J5-4所示。
图J5-4反相求和电路
预习要求与实验步骤:
①分析图J5-4所示反相求和电路的特点,并估算;
②先将运放调零,然后按表J5-4的内容进行实验测量,并与理论计算值比较。
表J5-4
⑸双端输入求和电路
实验电路如图J5-5所示。
图J5-5双端输入求和电路
实验步骤:
①在5号实验模板上按图J5-5连接好电路,并将运算放大器调零。
②按表J5-5要求实验测量并记录。
表J5-5
五、报告要求
1、总结本实验中的各种运算电路的特点及性能。
(1)反向比例放大器的特点是输出的相位是相反的。
在第一个反向比例放大器中,所测得的结果误差分别为%14,%6,0和%23.9,可以看出最后一次测得的结果误差最大。
性能应该不是很好。
(2)同相比例放大器的特点与反向比例放大器相反,输出的相位与输入的相同。
在第二个同相比例放大器中,测得的结果误差分别为%1.8,%9,%2.4和%0.45,可以看出第二次测得的结果误差最大,性能挺好。
(3)电压跟随器特点是输入电压等于输出电压。
在第三个电压跟随器中,测得结 的平均误差分别是%2.5,0,%2.5,总的平均误差为%1.7,性能挺好。
(4)反相求和电路特点是:电路的输出电压uo 反映了输入电压u11、u12和u13相加所得的结果,即电路能够实现求和运算。
在第四个求和电路中,测得的误差分别为%1和%3,性能挺好。
(5)双端输入求和电路,经过分析,实验中的双端输入求和电路满足
1210*)2/11(i i o v v v -=。
经过计算,可得实验中测得数据的误差分别为%5.4,%22.1,和%18.3.可以看出实验的误差是比较大的,该电路性能不是很好。
2、分析理论计算与实验结果出现误差的原因。
出现误差的原因:
(1)实验的电路板用的太久,所以有些电阻的阻值可能有变化,导致计算时出现误差。
(2)记录数据的时候可能会有错,或者是万用表测得的误差比较大。
思考题
1、分析实验中所得的值,试回答下列问题:
(1)反相比例放大器和同相比例放大器的输入电阻,输出电阻各有什么特点?试用深度负反馈的概念解释。
我对深度负反馈的概念不是很懂,所以在这里还没有办法解释。
(2)工作在线性范围内的集成运放两个输入端的电流和电位差是否可视为零?为什么?
不行,工作在线性范围的运放不能看做是理想运放,则它的开环放大倍数在这个输入信号范围内不能看做无穷大,差模输入电压也不能看做是0.
(3)比较反相求和电路与双端输入求和电路中集成运放块的共模输入电压,试说明哪个电路的运算精度高?
由实验数据可以看出,比较反相求和电路的运算精度更高,双端输入求和电路的误差是比较大的。
2、做比例、求和等运算电路实验时,如果不先调零,行吗?为什么?
不行,简单地说,这些电路都有运放。
而运放会有零漂(在输入为零时,输出不为零),所以需要调零,进行校正。
3、为了使运放集成电路能正常工作,不致损坏,实验中应注意什么问题?
六、实验心得
通过此次实验,对集成运放电路有了更进一步的了解,知道了放大器的工作是需要外部提供电源的;掌握了同相、反相放大器及求和运算电路的特点能够独立求解出电路的增益;此次实验用到的示波器,自己还不能熟练操作,今后要多练习,掌握示波器的使用;同时本次实验是小组合作完成的,通过小组协作,互相帮助,共同完成,锻炼了团队合作能力。
七、指导教师评语及成绩:
评语:
成绩:指导教师签名:
批阅日期:。