1、输出 电压U。经Rf接回到反相输入端。通常有: R2=Ri/RfA mb Rf Ri 由此可求得反相比例运算电路的电压放大倍数为:Ri Rif1由于I-二0,则有ii二if,可得: 山u U Uo输入电阻为:Rf=Ri反相比例运算电路的输出电阻为:Rof=ob 同相比例运算输人电出Ui接至同相输入端, 输出电压U0通过电阻Rf仍接到反相输入端0R2的阻值应为R2二Ri/Rf。根据虚短和虚断的特点,可知1-=1 +二0,则丄URi Rf且 U-=U +二11 i ,可得:D UoUiUoRfARi同相比例运算电路输入电阻为:Rifli输出电阻:Rof=0以上比例运算电路可以是交流运算,也可以是直
2、流运算。输入信号如果是直流,则需加 调零电路。如果是交流信号输入,贝u输入、输出端要加隔直电容,而调零电路可省略。(二)求和运算电路i反相求和uii R2 U.2)Ui U12 41 R2 Rf根据“虚短”、“虚断”的概念当 R1 二R 2=R,贝 U u。 一 (g U12)R四、实验内容及步骤1、电压跟随电路实验电路如图1所示。按表1内容进行实验测量并i己录 得到电压放大倍数:理论计算:图1电压跟随器即:ui=U+=U-=U5K1表1:电压跟随器直流输入电压Vi(V)-2-0.50.5输出电压Rl= sVo (v)Rl=5.Ik从实验结果看出基本满足输入等于输出2、反相比例电路理论值:(U
3、i-U-)/10K= ( UU0)/100K 且 U+=U-=O 故 U0=-10Ui 。实验电路如图2所示:图2 :反向比例放大电路(1)、按表2内容进行实验测量并记录直流输入电压输入Vi (mv )3010030010003000理论值实测值误差表2:反相比例放大电路(1)(2)、按表3进行实验测量并记录表三:反相比例放大电路(2)测试条件被测量理论估算值Rl开路,直流输入信号Vi由0变为800mVV。AVab V R2AVriVi=800mV , Rl由开路变为5. 1KAV 0l其中RL接于V0与地之间。表中各项测量值均为Ui二0及Ui=800mV时所得 该项量值之差。 测量结果:从实
4、验数据1得出输出与输入相差-10倍关系,基本符合理论,实验数据(2)主要 验证输入端的虚断与虚短。3、同相比例放大电路Ui/10K= ( Ui-U0) /100K 故 UO=llUi 。实验原理图如下:图3 :同相比例放大电路(1)、按表4和表5内容进行实验测量并记录直流输入电压Ui(mV)理论估算Uo ( mV)表4:同相比例放大电路(1)表5 :同相比例放大电路(2)Rl无穷,直流输入信号Vi由0变为800mVV R2AVrIV 0L以上验证电路的输入端特性,即虚断与虚短4、反相求和放大电路U0 二 RF/R* ( Uil+Ui2)实验结果如下:直流输入电压Vi 1 (V)0. 3v-03
5、直流输入电压Vi2 (V)0. 2v0.2理论值(V)输出电压V0 (V)5、双端输入求和放大电路理论值:U0= ( 1+RF/R1)*R3/ ( R2+R3)*U2-RF/R1*U1实验原理图如下:R3 100k实验结果:1V2v0. 5v1.8v-0. 2v输岀电压V0 (V)五、实验小结及感想1总结本实验中5种运算电路的特点及性能。电压跟随电路:所测得的输出电压基本上与输入电压相等,实验数据准确,误差很小。反向比例放大器,所测数据与理论估算的误差较小,但当电压加到 3V时,理论值与实际值不符,原因是运算放大器本身的构造。同相比例放大运算器,所测数据与理论估算的误差较小,但当电压加到 3V时,理论值与实际值不符,原因是运算放大器本身的构造。2分析理论计算与实验结果误差的原因。在实验误差允许范围内,试验所测得的数据与理论估算的数据基本一致,仍 存在一定的误 差。误差分析:1、 可能是电压调节的过程中存在着一些人为的误差因素。2、 可能是所给的电压表本身带有一定的误差。3、 实验中的导线存在一定的电阻。4、 当电压加大到某一个值时,任凭输入电压怎么增大,输出电压不会再 改变了,这就是运算放大器本身的构造问题了。-可编辑修改-
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