1、装 订 线实 验 报 告课程名称： 电路与电子技术实验 指导老师： 成绩： 实验名称： 集成运放组成的基本运算电路实验 实验类型： 同组学生姓名：一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得专业： 电气工程及其自动化姓名： 学号：日期：地点：P2实验名称： 姓名： 学号： 装 订 线一、实验目的和要求1. 研究集成运放组成的比例、加法和积分等基本运算电路的功能；2. 掌 握集成运算放 大电路的三种 输入方式。3. 了 解集成运算放 大器在实际应用时应考虑的一些问题；4. 理
2、解在放大电路中引入负反馈的方法和负反馈对放大电路各项性能指标的影响；5. 学会用集成运算放大器实现波形变换二、实验内容和原理1. 实现两个信号的反相加法运算2. 输入正弦波，示波器观察输入和输出波形，毫伏表测量有效值3. 实现单一信号同相比例运算(选做)4. 输入正弦波，示波器观察输入和输出波形，毫伏表测量有效值，测量闭环传输特性：Vo = f (Vs) 5. 实现两个信号的减法(差分)运算6. 输入正弦波，示波器观察输入和输出波形，毫伏表测量有效值7. 实现积分运算(选做)8. 设置输出初态电压等于零；输入接固定直流电压，断开 K2，进入积分；用示波器观察输出变化(如何设定 X 轴,Y 轴和
3、触发方式) 9. 波形转换方波转换成三角波10. 设：Tp 为方波半个周期时间；=R 2C 11. 在 Tp 三种情况下加入方波信号，用示波器观察输出和输入波形，记录线性情况和幅度的变化。三、主要仪器设备1. 集成运算电路实验板；通用运算放大器 A741、电阻电容等元器件；2. MS8200G 型数字多用表； XJ4318 型双踪示波器；XJ1631 数字函数信号发生器；DF2172B 型交流电压表；HY3003D-3 型可调式直流稳压稳流电源 。四、实验内容、数据记录及处理分析1. 读取几个元器件的标称，并用万用表测量其真实值元件 标称 实测金属膜电阻 蓝灰棕金 680/5% 675金属膜电
4、阻 棕黑黄金 100000/5% 102.3k金属膜电阻 棕红棕黄 120/5% 120.6电解电容 10uF 9.31uFP3实验名称： 姓名： 学号： 装 订 线2. 实现两个信号的反相加法运算AR1R210K10K100KR 6.2K+15V-15VS2RFS1O实验仿真电路图如下圆片陶瓷电容 103 10nF 11.3nF圆片陶瓷电容 104 100nF 83.3nF电位器 47k 43.5k电位器 250k 216k电位器 250k 223k 2f1f SSvRvvP4实验名称： 姓名： 学号： 装 订 线Time0s 0.2ms 0.4ms 0.6ms 0.8ms 1.0ms 1.
5、2ms 1.4ms 1.6ms 1.8ms 2.0msV(Vo)-2.0V0V2.0VSELV(Vs2)-10mV0V10mVV(Vs1)-10mV0V10mV实验数据记录测量输入和输出信号的幅值，并用示波器观察输入和输出信号波形，将实验结果记录在下述表格中：输入信号 vs1 输入信号 vs2 输出电压 vo (V) (V) (V)有效值 波 形 有效值 波 形 有效值 峰值 波形72.12mV 上图一号波 72.12mV 上图一号波 1.7007V 4.78V 上图一号波P5实验名称： 姓名： 学号： 装 订 线根据公式 ，由两个 Vs，计算 Vo得到 Vo=（10*72.12mV+10*7
6、2.12mV） = 1.4424V 与实验所得数据 1.7V 相差不大，可以接受，会产生此误差，可能因为电阻等元件存在误差，也可能运算放大器本身在无信号输入时就已经有输出。3. 实现单一信号同相比例运算实验步骤：测量输入和输出信号幅值，验证电路功能。测出电压传输特性，并记录曲线。电压传输特性是表征输入输出之间的关系曲线，即 vo= f (vs) 。电压传输特性曲线可用示波器来观察。AR110K10K100KR+15V-15VvOSRF电路图如下仿真结果如下01()FsRvv2f1fSOvRvP6实验名称： 姓名： 学号： 装 订 线实验数据记录测量输入和输出信号的幅值，并用示波器观察输入和输出
7、信号波形，将实验结果记录在下述表格中：输入信号 vs 输出电压 vo (V) (V)有效值 波 形 有效值 峰值 波形74.35mV 见上图一号波形 841.1mV 2.387V 见上图二号波形P7实验名称： 姓名： 学号： 装 订 线根据公式 ，由 Vs，计算 Vo得到 Vo=（1+10）*74.35m = 817.85mV 与实验所得数据 841.1mV 基本相同，实验成功。4. 实现两个信号的减法(差分)运算实验步骤：测量输入和输出信号幅值，验证电路功能。AR110K10K100KR2+15V-15VvOvS2RFvS1R3100K电路图如下仿真结果如下21FFossRvvv01()Fs
8、RvvP8实验名称： 姓名： 学号： 装 订 线Time0s 0.2ms 0.4ms 0.6ms 0.8ms 1.0ms 1.2ms 1.4ms 1.6ms 1.8ms 2.0msV(VS1)-10V0V10VV(Vs2)-10V0V10VV(Vo)-4.0mV0V4.0mVSEL实验数据记录测量输入和输出信号的幅值，并用示波器观察输入和输出信号波形，将实验结果记录在下述表格中：输入信号 vs1 输入信号 vs2 输出电压 vo (V) (V) (V)有效值 波 形 有效值 波 形 有效值 峰值 波形7.053V 上图一号波形 7.053V 上图一号波形 215.29mV 607mV 上图二号
9、波形P9实验名称： 姓名： 学号： 装 订 线根据公式 ，由两个 Vs，计算 Vo得到 Vo= 10*7.053V10*7.053V = 0V 与实验所得数据 0.21529V 相差不大，可以接受，会产生此误差，可能因为电阻等元件存在误差，也可能运算放大器本身在无信号输入时就已经有输出。5. 积分运算电路AR1 100KR2 1MR100K+15V-15VvOvSK2K11FC= 110电路图如下仿真结果如下21FFossRvvP10实验名称： 姓名： 学号： 装 订 线Time0s 1s 2s 3s 4s 5s 6s 7s 8s 9s 10sV(Vo)-15V-10V-5V0VSELV(Vi
10、)0V10mV20mV6. 波形转换方波转换成三角波AR1 10KR2 100KR 10K+15V-15VvOvS0.47C=R1/R2= 110电路仿真如下A T=0.1ms 时P11实验名称： 姓名： 学号： 装 订 线Time0s 20us 40us 60us 80us 10us 120us 140us 160us 180us 20usV(Vi)-1.0V0V1.0VV(Vo)-40mV-20mV0V20mVSELB T=100ms 时P12实验名称： 姓名： 学号： 装 订 线Time40ms 420ms 40ms 460ms 480ms 50ms 520ms 540ms 560ms
11、580ms 60msV(Vo)-5.0V0V5.0VSELV(Vi)-1.0V0V1.0VC T=1s 时Time0s 0.2s 0.4s 0.6s 0.8s 1.0s 1.2s 1.4s 1.6s 1.8s 2.0sV(Vo)-20V0V20VSELV(Vi)-1.0V0V1.0V数据记录： 接三种情况加入方波信号，用示波器观察输出和输入波形，记录线性情况和幅度的变化。1、TpP13实验名称： 姓名： 学号： 装 订 线1、T=100us2、T=99.9ms3、T=998msP14实验名称： 姓名： 学号： 装 订 线vs 周期 vs 幅度值 vo 线性情况 vo 幅度值100us 1.09
12、5V 第一幅图二号波形 20.5mV99.9ms 0.998V 第二幅图二号波形 4.68V998ms 1.045V 第三幅图二号波形 10V根据公式 ，由 Vs，计算 Vo=1101、当 T=100us 时得到 ,与实验所得的 20.5mV 接近，可以接受=110=0.023292、当 T=99.9ms 时得到 ,与实验所得的 4.68V 有较大差距，存在的误差有可能是人为=110=21.21或者系统本身的误差3、当 T=998us 时得到 ,与实验所得的 10V 相差甚远，此时观察波形，可以看到积=110=221.89分段早已经呈现平直线，可见时间常数比方波周期小得多，早已经充电完毕。P15实验名称： 姓名： 学号： 装 订 线五、讨论、心得（1）做运算放大器电路的实验需要谨慎连接电路，连接好以后最好再检查一下电路，以免电路连接不慎导致运放芯片被烧掉（2）运算放大器在使用前必须仔细阅读运算放大器的使用手册和注意事项集成运放使用注意事项查阅手册了解引脚的排列及功能；检查接线有否错误或虚连，输出端不能与地、电源短路；输入信号应远小于 VIdM 和 VICM，以防阻塞或损坏器件；电源不能接反或过高，拔器件时必须断电；输入端外接直流电阻要相等，小信号高精度直流放大需调零
