一、实验目的
1．掌握用集成运算放大器组成比例、求和电路的特点及性能。2．学会上述电路的测试和分析方法。
二、实验仪器
1.1.数字万用表数字万用表
2.2.信号发生器信号发生器
3.3.双踪示波器双踪示波器
其中，模拟电子线路实验箱用到直流稳压电源模块，元器件模组以及“比例求和运算电路”模板。
三、实验原理
（一）、比例运算电路1．工作原理
a ．反相比例运算反相比例运算,，最小输入信号min i U 等条件来选择运算放大器和确定外围电路元件参数。 如下图所示。
A
V i
V o
R F
100k Ω
R 1
10k Ω
R 2
10k Ω
A B 输入电压i U 经电阻R 1加到集成运放的反相输入端，其同相输入端经电阻R 2
接地。输出电压O U 经R F 接回到反相输入端。通常有：接回到反相输入端。通常有： R R 2=R 1//R F 由于虚断，有由于虚断，有 I I +=0 =0 ，则，则u +=-I +R 2=0=0。又因虚短，可得：。又因虚短，可得：。又因虚短，可得：u u -=u +=0
滑动水口由于I -=0=0，则有，则有i 1=i f ，可得：F
o 1i R u u R u u -=---由此可求得反相比例运算电路的电压放大倍数为：ïïî
ï
íì
==-==1
i i if 1
F i o uf R i u
R R R u u A
反相比例运算电路的输出电阻为：反相比例运算电路的输出电阻为：R R of =0
输入电阻为：输入电阻为：R R if =R 1
b ．同相比例运算．同相比例运算
A
V i
V o
R F
100k ΩR 1
10k ΩR 2
10k Ω开模
A B
输入电压i U 接至同相输入端，输出电压O U 通过电阻R F 仍接到反相输入端。R 2的阻值应为R 2=R 1//R F 。
根据虚短和虚断的特点，可知I -=I +
横孔螺母=0,=0，则有则有则有 o F
u R R R u ×+=
-11
且 u -=u +=u i ，可得：
i o F u u R R R =×+11
1F
i
o uf R
R 1u u A +十字滑块联轴器
==
同相比例运算电路输入电阻为：同相比例运算电路输入电阻为： ¥==i
i if i
u R
输出电阻：输出电阻： R R of =0l型套筒扳手
以上比例运算电路可以是交流运算，也可以是直流运算。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，则输入、输出端要加隔直电容，而调零电路可省略。路可省略。
（二）求和运算电路（二）求和运算电路 1．反相求和．反相求和
根据“虚短”、“虚断”的概念“虚断”的概念
1212i i o
F u u u R R R +=- 12
12()F F o i i R R u u u R R =-+
当R 1=R 2=R =R，则，则，则 12
()F o i i R u u u R
=-+
四、实验内容及步骤
1、.电压跟随电路电压跟随电路
实验电路如图1所示。按表1内容进行实验测量并记录。内容进行实验测量并记录。
理论计算： 得到电压放大倍数：
即：Ui=U+=U-=U
图1 电压跟随器电压跟随器
表1：电压跟随器：电压跟随器 直流输入电压Vi （v ） -2 -0.5 0
0.5
1
输出电压Vo(v) Rl=∽
Rl=5.1k
从实验结果看出基本满足输入等于输出。
2、反相比例电路、反相比例电路
理论值：（Ui-U-）/10K=（U--UO ）/100K 且U+=U-=0故UO=-10Ui 。 实验电路如图2所示：所示：
图2：反向比例放大电路：反向比例放大电路
（1）、按表2内容进行实验测量并记录内容进行实验测量并记录. . 表2:2：反相比例放大电路（反相比例放大电路（反相比例放大电路（11）
远程遥控
（2）、按表3进行实验测量并记录。进行实验测量并记录。
直流输入电压输入直流输入电压输入 Vi （mv ） 30 100 300 1000 3000 输出电压 Vo(v)
理论值理论值 实测值实测值
误差误差
表三：反相比例放大电路（表三：反相比例放大电路（22） 测试条件测试条件测试条件
被测量被测量 理论估算值理论估算值 实测值实测值 R L 开路，直流输入信号V i 由0变为800mV
ΔV 0 ΔV AB ΔV R2
ΔV R1
V i
=800mV =800mV ，，R L
由开路变为5.1K
ΔV 0L 其中RL 接于VO 与地之间。表中各项测量值均为Ui=0及Ui=800mV 时所得该项量值之差。
测量结果：从实验数据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、同相比例放大电路
理论值：Ui/10K=（Ui-UO ）/100K 故UO=11Ui 。 实验原理图如下：实验原理图如下：
图3：同相比例放大电路：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内容进行实验测量并记录 表4:4：同相比例放大电路（同相比例放大电路（同相比例放大电路（11）
表5：同相比例放大电路（：同相比例放大电路（22） 测试条件测试条件测试条件
被测量被测量 理论估算值理论估算值 实测值实测值 R L 无穷，直流输入信号V i 由0变为800mV
ΔV 0 ΔV AB ΔV R2 ΔV R1 V i
=800mV =800mV ，，R L
由开路变为5.1K
ΔV 0L
以上验证电路的输入端特性，即虚断与虚短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、反相求和放大电路
直流输入电压Ui Ui（（mV mV））
30
100
300 1000
3000
输出电压
Uo Uo（（mV mV）） 理论估算（mV mV）） 实测值实测值
误差误差
理论计算：理论计算：理论计算：UO=-RF/R*UO=-RF/R*UO=-RF/R*（（Ui1+Ui2Ui1+Ui2）） 实验原理图如下：实验原理图如下：
实验结果如下：实验结果如下：
直流输入电压Vi1（V ） 0.3v -0.3 直流输入电压Vi2（V ） 0.2v
0.2
理论值理论值(V) (V) 输出电压V0V0（（V ）
5、双端输入求和放大电路、双端输入求和放大电路 理论值：理论值：UO=UO=UO=（（1+RF/R11+RF/R1））*R3/*R3/（（R2+R3R2+R3））*U2-RF/R1*U1 实验原理图如下：实验原理图如下：
实验结果：实验结果：
直流输入电压Vi1（V ） 1v 2v
0.2v 直流输入电压Vi2（V ） 0.5v 1.8v -0.2v
理论值（理论值（V V ） 输出电压V0V0（（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。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。
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