反相比例运算电路
西安建筑科技大学华清学院课程设计（论文）
课程名称：模拟电子线路电课程设计
题目：反相比例运算电路
院（系）：机械电子工程系
专业班级：电子信息科学与技术0902
姓名：谢宏龙
学号：0906030216
指导教师：高树理
2011年7 月8 日
摘要
本设计主要通过Multisim软件实现了对模拟电子基础中的集成运电路的设计和模拟。小组成员分别对由集成运放电路组成的反相运算放大电路和同相运算放大电路进行设计。设计主要内容包括：由集成运算放大电路组成的反相比例运算放大电路跟随器的输出波形的观察和比较，求出它的电压放大倍数，电阻的分析和比较，共模输入电压的比较分析，构成同相比例运算放大电路的原理和特性的介绍，通过对同相和反相比例运算放大电路的比较得出一些结论。在本设计中，不仅包括实验所要求的内容，而且对由集成运算放大电路构成的同相放大电路和由集成运放构成的反相比例运算放大电路原理和作用作了比较详细的的说明，这样能够使大家更好的对其组成的电路能够更好的了解，同时也使人们了解到了其的应用以及功能所在，以便更合理的应用它们。
关键字Multisim，反相运算放大器，同相运算放大器，
目录
1绪论 (2)
2M u l t i s i m的简介 (3)
3集成运算放大器电路的介绍和特性 (3)
3.1介绍 (3)
3.2特性 (3)
4由集成运算短路构成的反相比例运算电路的设计 (4)
4.1电路图设计 (4)
4.2反相比例运算电路波形的观察 (4)
4.3 由集成运算短路构成的反相比例运算电路特性 (5)
5 由集成运算短路构成的同相比例运算电路的特性和原理 (5)
5.1原理 (5)
5.2特性 (6)
6反相比例运算电路和同相电路的对比 (6)
7课设的体会与心得 (6)
8结束语 (7)
9参考文献 (8)
反相比例运算电路
1 绪论
本设计主要通过仿真软件实现了对模拟电路的设计和仿真，设计出由集成运放放大电路构成的反相比例运算电路和同相比例运算电路。通过自行设计，实现了对模拟电子技术基础上课本知识的深化，锻炼了学生的动手能力和自主学习能力。本设计中主要实现了输入输出波形的观察和比较，对非线性失真进行观察和分析。对反相比例运算电路的误差分析，计算电路的放大倍数，观察在设计中的对各种现象的观察，对同相比例运算电路的特性介绍。了解反相比例运算电路的特点，同时也验证了反相比例运算电路特性。通过对反相和同相运算电路的对比，了解它们各自的特性。它们的应用很广泛，因为它们引入了负反馈，所以它改善了负放大电路的多方面性能，如提高放大倍数稳定性、减小非线性失真、抑制噪声、拓宽频带等，因此它在电路中的应用十分广泛。
2 Multisim的简介
Multisim是电路仿真中要用到的一种重要的软件，可以通过它来实现对电路的设计和模拟仿真，是一种简单又实用的工具。它具备高度集成的操作界面；丰富的元件库；类型齐全的仿真功能；强大的分析功能；强大的虚拟仪表功能；提供了多种输入和输出接口功能等优点，分析功能也较强可以毫不夸张地说，Multisim是迄今为止使用最方便，最直观的的仿真软件，这也是国内许多重点大学采用该软件进行教学和实验的原因。
3 集成运算放大电路的介绍和特性
3.1 介绍：
集成运放是在电路设计中广泛使用的远见，其基本应用分为两类：线性应用和非线性应用。当集成运放加负反馈使其闭环工作在线性区域时，可构成放
性区域时，可构成电压比较器和矩形波发生器等。本设计通过对一些典型的运放应用电路的仿真分析让我们更深的理解和熟练的应用集成运放电路。
3.2 特性：
（1）理想运算放大器特性
开环电压放大倍数Au→∞；
输入电阻Ri→∞，输出电阻RO→0；
失调与漂移为零；
带宽fBW→∞。
（2）当理想运放电路工作在线性区域时的重要性质：
因为Ri→∞，则有i+=i-=0，即运放电路的输入电流为0，因此可把两个输入端看成开路，但并不是真正开路，简称“虚断”。
因为Au→∞，则有ui=u+=u-=（uo/Au）→∞，即u+≈u-，理想运放的两个输入端间电位相等，可看做是短路，但并不是真正的短路，叫做“虚短”。
4 由集成运算短路构成的反相比例运算电路的设计
4.1 电路图设计
图1 反相比例运算电路电路图为集成运放电路组成的反相比例运算放大电路。
4.2 反相比例运算电路波形的观察
图2 波形
结论:由图可以看出波形出现明显的反相。
①电压放大倍数:
理想运放放大器组成的反相比例运算电路如图1，显然是一个电压并联负反馈电路。在输入信号作用下，根据理想运放虚断的特性有，通过R1的电流I1和通过R3的电流I3相等，即I1=I3，
根据虚短的特性，有u+≈u-，
则电压放大倍数Au=uo/u i，其中uo为输出电压，u i为输入信号源。所以Au=-R3/R1。
②输入电阻：
反相比例运算电路的输入电阻Ri=（ui/i1）=R1,保证集成运放两输入断对地第电阻的平衡，同相输入端的电阻应该取Rp=R1//R3，集成运放电路的输入电阻很大，但集成运放构成的反相比例运算电路的输入电阻R1，起数值一般在几千欧到几十千欧之间。
③共模输入电压：
反相比例运算电路具有虚地的特点，所以反相比例运算电路的共模输入信号为0.
5 由集成运算短路构成的同相比例运算电路的特性和原理
_
同相比例运算电路
同相比例运算电路如图1.8.3 所示。其闭环增益为
同相比例运算电路属电压串联负反馈，具有输入阻抗高，输出阻抗低的特点。在多级放大电路中，常做缓冲或隔离级。特别是当Ｒ1开路ＲF 短路时，同相放大器就变成了同相跟随器。其用途与射极跟随器相同。
5.2 特性
同相比例运算电路具有高输入电阻、低输出电阻的优点。
同相比例运算电路的电压放大倍数可以大于1，等于1，但不能小于1.电压放大倍数为正，所以输出与输入同相。它可以改成电压跟随器，并且比分立远见构成的跟随器性能好的多。输入电阻趋向无穷。共模输入电压为输入信号源电压U1。
6 反相比例运算电路和同相电路的对比
电压放大倍数的比较：
反相输入比例运算电路的电压放大倍数为：Au=-R3/R1，所以说它的放大倍数可以大于1，等于1，小于1.
同相比例运算电路的电压放大倍数为：Au=1+（R3/R1）所以说它的放大倍数可以大于1，等于1，但不能小于1.
反相输入比例运算电路的输入电阻等于R1。
同相输入比例运算电路的输入电阻很大，等于运放的同相输入端和反相输入端之间的输入电阻，并且在理想条件下为无穷大。
共模输入电压的比较：
反相输入比例运算电路的共模输入电压等于0。
同相比例运算电路的共模输入电压等于输入电压Ui。
而它们的输出都偏离零点。
7 课设的体会与心得
回顾本课程设计，我们小组成员齐心合力，在老师的帮助下，我们学会了运用Multisim软件去对电路的仿真与分析。
我们运用Multisim对集成运放电路进行了仿真和数据分析，通过对集成运放电路组成的反相集成运算放大电路的波形分析、输入电压、电阻和共模信号等。我们验证书本知识的同时更深的理解了这些知识。我们小组成员还对同相比例运算放大电路进行了仿真设计，对反相和同相进行了比较，并且的除了结论。帮助我们加深了记忆的同时也让我们更深一步了解了集成运放电路。
通过对电路图，波形，输入电压，电阻，共模输入电压观察，分析，我们得出了很多结论。同时也锻炼了我们的手动操作能力和自主学习能力。
8 结束语
在老师辛勤的指导下，小组成员齐心协力共同设计了由集成运放电路构成
的反相比例运算放大电路和由集成运放构成的同相比例运算放大电路的仿真实验。通过这次的实验，小组成员受益颇多，不仅加深了对模拟电子技术知识的理解，而且通过实验增强了自己的动手能力和分析能力。虽然在设计过程中遇到了很多问题，但是在老师的指导下，小组成员努力奋斗最终成功的完成了本次设计。
9 参考文献
[2]吴友宇.模拟电子技术基础.清华大学出版社:清华大学电子教研室,2007.1-456
[3]刘贵东.仿真实践.哈尔滨工业大学出版社:2004.1-123
[4] 黄培根.奚慧平.Multisim7&电子技术实验.浙江大学出版社.2005.2
[5]童诗白.华成英.模拟电子技术基础.北京：高等教育出版社，2001
反相比例运算电路
西安建筑科技大学华清学院课程设计（论文） 课程名称：模拟电子线路电课程设计 题目：反相比例运算电路 院（系）：机械电子工程系 专业班级：电子信息科学与技术0902 姓名：谢宏龙 学号：0906030216 指导教师：高树理 2011年7 月8 日
摘要 本设计主要通过Multisim软件实现了对模拟电子基础中的集成运电路的设计和模拟。小组成员分别对由集成运放电路组成的反相运算放大电路和同相运算放大电路进行设计。设计主要内容包括：由集成运算放大电路组成的反相比例运算放大电路跟随器的输出波形的观察和比较，求出它的电压放大倍数，电阻的分析和比较，共模输入电压的比较分析，构成同相比例运算放大电路的原理和特性的介绍，通过对同相和反相比例运算放大电路的比较得出一些结论。在本设计中，不仅包括实验所要求的内容，而且对由集成运算放大电路构成的同相放大电路和由集成运放构成的反相比例运算放大电路原理和作用作了比较详细的的说明，这样能够使大家更好的对其组成的电路能够更好的了解，同时也使人们了解到了其的应用以及功能所在，以便更合理的应用它们。 关键字Multisim，反相运算放大器，同相运算放大器，
目录 1绪论 (2) 2M u l t i s i m的简介 (3) 3集成运算放大器电路的介绍和特性 (3) 3.1介绍 (3) 3.2特性 (3) 4由集成运算短路构成的反相比例运算电路的设计 (4) 4.1电路图设计 (4) 4.2反相比例运算电路波形的观察 (4) 4.3 由集成运算短路构成的反相比例运算电路特性 (5) 5 由集成运算短路构成的同相比例运算电路的特性和原理 (5) 5.1原理 (5) 5.2特性 (6) 6反相比例运算电路和同相电路的对比 (6) 7课设的体会与心得 (6) 8结束语 (7)
比例求和运算电路
实验八 比例求和运算电路 —、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、实验原理 1、比例运算放大电路包括反相比例，同相比例运算电路，是其他各种运算电路的基础，我们在此把它们的公式列出： 反相比例放大器 10R R V V A F i f -== 1R r if = 同相比例放大器 1 01R R V V A F i f +== ()id Od r F A r +=1 式中Od A 为开环电压放大倍数F R R R F +=11 id r 为差模输入电阻 当0=F R 或∞=1R 时，0=f A 这种电路称为电压跟随器 2、求和电路的输出量反映多个模拟输入量相加的结果，用运算实现求和运算时，可以采用反相输入方式，也可以采用同相输入或双端输入的方式，下面列出他们的计算公式。 反相求和电路 22 110i F i F V R R V R R V ?+?-= 若 21i i V V = ，则 ()210i i F V V R R V += 双端输入求和电路 ??? ??-'=∑∑21120i i F V R R V R R R R V 式中： F R R R //1=∑ 32//R R R ='∑ 三、实验仪器 l 、数字万用表 2、示波器 3、信号发生器 4、集成运算放大电路模块
四、预习要求 1、计算表8-l中的V0和A f 2、估算表8-3的理论值 3、估算表8- 4、表8-5中的理论值 4、计算表8-6中的V0值 5、计算表8-7中的V0值 五、实验内容 1、电压跟随器 实验电路如图8-l所示. 图8-l电压跟随器按表8-l内容实验并测量记录。 表 8-1 V i（V）-2 -0.5 0 0.5 0.98 V0（V）R L=∞ R L= 5K1 4,96 2、反相比例放大器 实验电路如图8-2所示。 图8-2反相比例放大器(l) 按表8-2内容实验并测量记录. 表8-2
反向比例运算电路
反向比例运算电路 （1）电路的组成 图—1 反向比例运算电路的组成如图—1所示。由图可见，输入电压u i 通过电阻R 1加在运放的反向输入端。R f 是沟通输出和输入的通道，是电路的反馈网络。 同向输入端所接的电阻R P 为电路的平衡电阻，该电阻等于从运放的同向输入端 往外看除源以后的等效电阻，为了保证运放电路工作在平衡的状态下，同相输入端的电阻应该取 R P =R 1//R f （2）电压放大倍数
图-2 理想运算放大器组成的反相比例运算电路见图-2，显然是一个电压并联负反馈电路。 在输入信号作用下，输入端有电流i I、i′I、 i f 。 根据虚断的特性有i'I≈0 于是i I≈i f 根据虚短的特性，有u+ ≈ u- 所以 放大倍数A u为 （3）反向比例运算电路的输入电阻 为了保证运放电路工作在平衡的状态下，同相输入端的电阻应该取 R P =R1//R f （4）由于反向比例运算电路具有虚地的特点。所以共模输入电压为 反相比例运算电路由于具有“虚地”的特点，运放的同相输入端和反相输入端均为0电位，所以反相比例运算电路的共模输入电压等于0。 结论： 1. 电路是深度电压并联负反馈电路，理想情况下，反相输入端“虚地”，共模输入电压低。 2. 实现了反相比例运算。|Au| 取决于电阻 R f和 R1之比。U0与 U i反相， | Au | 可大于1、等于 1 或小于 1 。 3. 电路的输入电阻不高，输出电阻很低。 4. 虽然理想运放的输入电阻为无穷大，由于引入并联负反馈后，电路的输入电阻减少了，变成R 1 ，要提高反向比例运算放大器的输入电阻，需加大电阻 R 1的值。R 1 的值越大，R f 的值也必需加大，电路的噪声也加大，稳定性越差。 f o 1 I R u R u - ≈ 1 I I I I i R i u i u R= - = =
反相比例运算电路仿真分析.doc
1 反相比例运算电路 1.1 综述 反相比例运算电路实际上是深度的电压并联负反馈电路。在理想情况下，反相输入端的电位等于零，称为“虚地”。因此加在集成运放输入端的共模电压很小。 输出电压与输入电压的幅值成正比，但相位相反，因此，电路实现了反相比例运算。比例系数的数值决定于电阻RF与R1之比，而与集成运放内部各项参数无关。只要RF 和R1的阻值比较准确和稳定，即可得到准确额比例运算关系。比例系数的数值可以大于或等于1，也可以小于1。 由于引入了深度电压并联负反馈，因此电路的输入电阻不高，而输出电阻很低。1.2 工作原理 1.2.1 原理图说明 图1.2.1.1 反相比例运算电路 如图所示，输入电压V1经电阻R1接到集成运放的反相输入端，运放的同相输入端经电阻R2接地。输出电压经反馈电阻RF引回到反相输入端。 集成运放的反相输入端和同相输入端，实际上是运放内部输入级两个差分对管的基极。为使差分放大电路的参数保持对称，应使两个差分对管基极对地的电阻尽量一致，以免静态基流流过这两个电阻时，在运放输入端产生附加的偏差电压。因此，通常选择R2的阻值为R2=R1∥RF 经过分析可知，反相比例运算电路中反馈的组态是电压并联负反馈。由于集成运放
的开环差模增益很高，因此容易满足深度负反馈的条件，故可以认为集成运放工作在线性区。所以，可以利用理想运放工作在线性区时“虚短”和“虚断”的特点来分析反相比例运算电路的输出输入关系。 由于“虚断”，U +=0 又因“虚短”，可得 U - =U + =0 由于 I -=0 , 则由图可见 I I =I F 即（U I -U - ）/R1=(U—U )/RF 上式中U - =0,由此可求得反相比例运算电路的输出电压与输入电压的关系为 U 0=-RF·U I /R1 1.2.2 元件表 元件名称大小数量 集成运算放大器741 1 直流电源1V 1 电阻 6.8K 1 10K 1 20K 1 1.3 仿真结果分析 图1.3.1 仿真分析结果图 由于输入电压为1V，所以根据公式可得输出电压为-1.997，符合理论。
同相比例和反相比例放大器-成考
同相比例和反相比例 一、反相比例运算放大电路 反相输入放大电路如图1所示，信号电压通过电阻R 1加至运放的反相输入端，输出电压v o 通过反馈电阻R f 反馈到运放的反相输入端，构成电压并联负反馈放大电路。R ￠为平衡电阻应满足R ￠= R 1//R f 。 利用虚短和虚断的概念进行分析，v I=0，v N=0，i I =0，则 即 ∴ 该电路实现反相比例运算。 反相放大电路有如下特点 1．运放两个输入端电压相等并等于0，故没有共模输入信号，这样对运放的共模抑制比没有特殊要求。 2．v N= v P ，而v P=0，反相端N 没有真正接地，故称虚地点。 3．电路在深度负反馈条件下，电路的输入电阻为R 1，输出电阻近似为零。 二、同相比例运算电路 图 1 反相比例运算电路
同相输入放大电路如图1所示，信号电压通过电阻 R S加到运放的同相输入端，输出电压v o通过电阻R1 和R f反馈到运放的反相输入端，构成电压串联负反馈放 大电路。 根据虚短、虚断的概念有v N=v P=v S，i1=i f 于是求得 所以该电路实现同相比例运算。 同相比例运算电路的特点如下 1．输入电阻很高，输出电阻很低。 2．由于v N=v P=v S，电路不存在虚地，且运放存在共模输入信号，因此要求运放有较高的共模抑制比。 三、加法运算电路 图1所示为实现两个输入电压v S1、v S2的反 相加法电路，该电路属于多输入的电压并联负反馈 电路。由于电路存在虚短，运放的净输入电压v I= 0，反相端为虚地。利用v I=0，v N=0和反相端输入 电流i I=0的概念，则有 或 图1 同相比例运算电路 图1 加法运算电路
比例放大器的设计
151 实验三 比例放大电路的设计 一．实验目的 1．掌握集成运放线性应用电路的设计方法。 2．掌握电路的安装、调试与电路性能指标的测试方法。 二．预习要求 1．根据给出的指标，设计电路并计算电路的有关参数。 2．画出标有元件值的电路图，制定出实验方案，选择实验仪器设备。 3．写出预习报告 三. 比例放大电路的特点、设计与调试 （一）．反相比例放大电路 1．反相比例放大电路的特点 U 由运算放大器组成的反相比例放大电 U o 路如图1所示。 根据集成运算放大器的基本原理，反 相比例放大电路的闭环特性为： 闭环电压增益： 1 R R A f uf -= （1） 图1 反相比例放大器 输入电阻 1R R if = （2） 输出电阻 01≈+= uo o of KA R R （3） 其中： A uo 为运放的开环电压增益，f R R R K +=11 环路带宽 f uo o f R R A BW BW 1? ?= （4） 其中：BW o 为运放的开环带宽。 最佳反馈电阻 K R R R o id f 2?= = 2) 1(uf o id A R R -? （5） 上式中：R id 为运放的差模输入电阻，R o 为运放的输出电阻。 平衡电阻 f P R R R //1= （6） 从以上公式可以看出，由运算放大器组成的反相输入比例放大电路具有以下特性： （1）在深度负反馈的情况下工作时，电路的放大倍数仅由外接电阻R 1和 R f 的值决定。 （2）由于同相端接地，故反相端的电位为“虚地”，因此，对前级信号源来说，其负载不是运放本身的输入电阻，而是电路的闭环输入电阻R 1。由于R if = R 1，因此反相比例放大电
反比例放大电路
反比例放大电路 一、实验目的： 1、了解常用电子仪器：示波器、函数信号发生器、直流稳压 电源等的主要特性指标、性能及正确的使用方法。 2、学会自己设计正向反向比例放大电路 3、掌握示波器的基本调整方法和工作模式。 4、了解Multism软件的使用，学会绘制简单的电路图。 5、了解运算放大器的工作原理 二、实验环境 仪器：双踪示波器、函数信号发生器、数字万用表、电路实验箱； 电子元件：电环电阻、集成运算放大器ua741； 软件：Multisim软件； 三、实验原理 集成运算放大器ua741构造图如下： 1、5脚：失调调零端 2：反向输入端（V-） 3：同相输入端（V+） 4：负电源端（-Vee） 6：输出（OUT） 7：正电源端（+Vcc） 8：空 4 3 2 1
注意事项：在连接时8号端口不连，输入输出端（2、3端）需先接电阻再进行输入输出（并且接入的电阻阻值应该相等），正负电源接反就会爆炸！！！ 设计电路图如下： 对照本图，运算放大器放大倍数为-Rf/R1（反比例）。 通常将运放视为理想运放，即将运放的各项技术指标理想化，理想运放在线性应用时的两个重要特性：
虚短：因为理想运放的电压放大倍数很大，而运放工作在线性区，是一个线性放大电路，输出电压不超出线性范围（即有限值），所以，运算放大器同相输入端与反相输入端的电位十分接近相等。在运放供电电压为±15V时，输出的最大值一般在10～13Ｖ。所以运放两输入端的电压差，在1mV以下，近似两输入端短路。这一特性称为虚短，显然这不是真正的短路，只是分析电路时在允许误差范围之内的合理近似。 虚断：由于运放的输入电阻一般都在几百千欧以上，流入运放同相输入端和反相输入端中的电流十分微小，比外电路中的电流小几个数量级，流入运放的电流往往可以忽略，这相当运放的输入端开路，这一特性称为虚断。显然，运放的输入端不能真正开路。 运用“虚短”、“虚断”这两个概念，在分析运放线性应用电路时，可以简化应用电路的分析过程。运算放大器构成的运算电路均要求输入与输出之间满足一定的函数关系，因此均可应用这两条结论。如果运放不在线性区工作，也就没有“虚短”、“虚断”的特性。如果测量运放两输入端的电位，达到几毫伏以上，往往该运放不在线性区工作，或者已经损坏。
反相比例运算电路教学内容
反相比例运算电路
西安建筑科技大学华清学院 课程设计（论文） 课程名称：模拟电子线路电课程设计 题目：反相比例运算电路 院（系）：机械电子工程系 专业班级：电子信息科学与技术0902 姓名：谢宏龙 学号： 0906030216 指导教师：高树理 2011年 7 月 8 日 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢2
摘要 本设计主要通过Multisim软件实现了对模拟电子基础中的集成运电路的设计和模拟。小组成员分别对由集成运放电路组成的反相运算放大电路和同相运算放大电路进行设计。设计主要内容包括：由集成运算放大电路组成的反相比例运算放大电路跟随器的输出波形的观察和比较，求出它的电压放大倍数，电阻的分析和比较，共模输入电压的比较分析，构成同相比例运算放大电路的原理和特性的介绍，通过对同相和反相比例运算放大电路的比较得出一些结论。在本设计中，不仅包括实验所要求的内容，而且对由集成运算放大电路构成的同相放大电路和由集成运放构成的反相比例运算放大电路原理和作用作了比较详细的的说明，这样能够使大家更好的对其组成的电路能够更好的了解，同时也使人们了解到了其的应用以及功能所在，以便更合理的应用它们。 关键字 Multisim，反相运算放大器，同相运算放大器， 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢3
目录 1绪论 (2) 2M u l t i s i m的简介 (3) 3集成运算放大器电路的介绍和特性 (3) 3.1介绍 (3) 3.2 特性 (3) 4由集成运算短路构成的反相比例运算电路的设计 (4) 4.1 电路图设计 (4) 4.2 反相比例运算电路波形的观察 (4) 4.3 由集成运算短路构成的反相比例运算电路特性 (5) 5 由集成运算短路构成的同相比例运算电路的特性和原理 (5) 5.1 原理 (5) 5.2 特性 (6) 6反相比例运算电路和同相电路的对比 (6) 7 课设的体会与心得 (6) 8 结束语 (7) 9 参考文献 (8) 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢1
反相比例运算电路的误差分析
反相比例运算电路的误差分析 汤 洁 （甘肃建筑职业技术学院，甘肃 兰州 730050） 摘 要 本文以集成运算放大器的反相比例运算电路为例，从三个方面 讨论了集成运放几个主要参数对闭环电压放大倍数运算精度的影响，以 及这种影响与应用条件和外部参数的关系。 关键词 电子技术 集成运算放大器 反相比例运算电路 误差 在测试集成运算放大器的闭环电压放大倍数uf A 的实验中，我们常常会发现根据测试得出的闭环电压放大倍数与理论值总是存在着一定的误差，这是为什么呢？这是由于实际的集成运算放大器产品，尽管其性能参数可以做得越来越好，越来越接近理想运放，但是任何实际的运放性能不可能完全达到理想条件，其开环电压放大倍数uo A 、输入电阻id R 等都不可能为无穷大，而只能是有限值；其输出电阻o R 、失调电压io U 、失调电流io I 及输入偏置电流B I 等也不是真正为零，而是一些很小的确定值，这些因素都会产生输出误差，从而导致实际电路的输出与输入关系不完全符合理想条件下所推出来的表达式。本文以反相比例运算电路（图1所示）为例，从三个方面讨论几种主要因素对运算精度的影响，以及这种影响与应用条件和外部参数的关系。 1 开环电压放大倍数uo A 和输入电阻id R 为有限值的影响 反相比例运算电路在uo A 、id R 不是无穷大而其他参数均为理想时的电路如图2所示。由于∞≠uo A ，因此当0≠o U 时， -+≠U U ；∞≠id R 时，则必有0≠i I 。由 图可列出如下方程： )(-+-=U U A U uo o ， 2R I U i =+ ， 1 1R U U I i - -= , f o R U U I f -= - ， id i R U U I + --= ， i f I I I +=1 求解上述方程组可得出实际闭环电压放大倍数为：
比例求和运算电路
实验八 比例求与运算电路 —、实验目的 1、掌握用集成运算放大器组成比例、求与电路的特点及性能。 2、学会上述电路的测试与分析方法。 二、实验原理 1、比例运算放大电路包括反相比例,同相比例运算电路,就是其她各种运算电路的基础,我们在此把它们的公式列出: 反相比例放大器 10R R V V A F i f -== 1R r if = 同相比例放大器 1 01R R V V A F i f +== ()id Od r F A r +=1 式中Od A 为开环电压放大倍数F R R R F +=11 id r 为差模输入电阻 当0=F R 或∞=1R 时,0=f A 这种电路称为电压跟随器 2、求与电路的输出量反映多个模拟输入量相加的结果,用运算实现求与运算时,可以采用反相输入方式,也可以采用同相输入或双端输入的方式,下面列出她们的计算公式。 反相求与电路 22 110i F i F V R R V R R V ?+?- = 若 21i i V V = ,则 ()210i i F V V R R V += 双端输入求与电路 ?? ? ??-'=∑∑21120i i F V R R V R R R R V 式中: F R R R //1=∑ 32//R R R ='∑ 三、实验仪器 l 、数字万用表 2、示波器 3、信号发生器 4、集成运算放大电路模块 四、预习要求 1、计算表8-l 中的V 0与A f 2、估算表8-3的理论值 3、估算表8- 4、表8-5中的理论值 4、计算表8-6中的V 0值 5、计算表8-7中的V 0值 五、实验内容
1、电压跟随器 实验电路如图8-l所示、 图8-l电压跟随器按表8-l内容实验并测量记录。 V i (V) -2 -0、5 0 0、5 0、98 V (V) R L =∞ R L = 5K1 4,96 2、反相比例放大器 实验电路如图8-2所示。 图8-2反相比例放大器 (l) 按表8-2内容实验并测量记录、 直流输入电压U i (mV) 3 000 输出电压U 理论估算(mV) 实测值(mV) 10800 误差 (2) 按表8-3要求实验并测量记录、 测试条件理论估算值实测值 ΔU R L 开路,直流输入信号U i 由0变为800mV ΔU AB ΔU R2 ΔU R1
模拟电子技术课程设计(反向比例放大器)
模拟电子技术课程设计报告 题目：基本运算电路（反相比例运算） 专业：通信工程 班级： 09通信（二）班 姓名： 2222 指导教师： 2222 电气工程系 2011年5月25日 课程设计任务书 学生班级：09通信（二）班学生姓名：徐伟星学号：0909131069 设计名称：基本运算电路（反相比例运算） 起止日期：2011-5-23——2011-5-29 指导教师：周珍艮
前言 反相比例运算电路是一门发展迅速、实践性和应用性很强的电子线路。为了适应现代电子技术飞跃发展的需要，更好的培养21世纪应用型电子技术人才，需要在加强学生基础理论学习的同时，还要加
强实验技能的训练。提高动手能力和课堂理论知识是相辅相成的。将理论知识、课题内容的作业、讨论与技能训练相结合，融为一体，课程设计以此为目的使能力培养贯穿于整个教学过程。 本次课程设计综合了模拟电路电子线路中的许多理论知识，它使我们学过的相关理论知识得到更好的巩固，并使理论知识与实际问题相联系。提高自己的动手实践能力、安装与检测电路的能力。其中主要涉及到的基础知识有集成运放的应用，放大电路的分析方法和应用，负反馈放大电路与基本运算电路的性能与作用，基本偏置电路的设计及其应用等。在设计的过程中还涉及到了应用Protel制作原理图的一些基础知识。对于综合运用所学过的知识有一定的帮助和巩固。 限于学生能力有限、时间创促和初次设计制做，设计中难免存在错误、错漏和不妥之处，恳请老师给予指正，在此致谢。 编者徐伟星 2011年5月26日 目录 第一章、电路工作原理及基本关系式 1.1设计任务及目的- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - -5 1.2 电路工作原理- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 1.3、反相比例运算电路的特点- -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 6
(完整word版)比例运算电路
比例运算电路 定义：将输入信号按比例放大的电路，称为比例运算电路。 分类：反向比例电路、同相比例电路、差动比例电路。（按输入信号加入不同的输入端分） 比例放大电路是集成运算放大电路的三种主要放大形式 (1)反向比例电路 输入信号加入反相输入端,电路如图(1)所示: 输出特性：因为：， 所以： 从上式我们可以看出：Uo 与Ui 是比例关系，改变比例系数 ，即可改变Uo 的数值。负号表示输出电压与输入电压极性相反。 反向比例电路的特点： (1)反向比例电路由于存在"虚地",因此它的共模输入电压为零.即:它对集成运放的共模抑制比要求低 (2)输入电阻低:r i =R 1.因此对输入信号的负载能力有一定的要求. (2)同相比例电路 输入信号加入同相输入端,电路如图(2)所示: 输出特性：因为：（虚短但不是虚地）； ；
所以： 改变R f /R 1 即可改变Uo的值，输入、输出电压的极性 相同 同相比例电路的特点： (1)输入电阻高；(2)由于(电路的共模输入信号高)，因此集成运放的共模抑制比要求高 (3)差动比例电路 输入信号分别加之反相输入端和同相输入端,电路图如图 (3)所示: 它的输出电压为： 由此我们可以看出它实际完成的是：对输入两信号的差运算。 十：和、差电路 (1)反相求和电路 它的电路图如图(1)所示:（输入端 的个数可根据需要进行调整）其中 电阻R'为: 它的输出电压与输入电压的关系为： 它可以模拟方程：。它的特点与反相比例电路相同。它可十分方便的某一电路的输入电阻，来改变电路的比例关系，而不影响其它路的比例关系。 （2）同相求和电路 它的电路图如图（2）所示：（输入 端的个数可根据需要进行调整）
1203030312差分比例运算电路、滞回比较器
成绩评定表
课程设计任务书
目录 1.课程设计的目地与作用 (1) 1.1课程设计的目的 (1) 1.2课程设计的作用 (1) 2.设计任务、及所用multisim软件环境介绍 (2) 2.1设计任务……………………………………………………………………… 2 2.2 multisim软件环境介绍……………………………………………………… 2 3．差分运算电路Multisim仿真 (4) 3.1.模型的建立 (4) 3.2.理论分析 (4) 3.3.仿真结果 (5) 4. 滞回比较器电路Multisim仿真 (6) 4.1.模型的建立 (6) 4.2.理论分析 (6) 4.3.仿真结果 (7) 5.三角波发生电路Multisim仿真 (9) 5.1．模型的建立 (9) 5.2．理论分析 (9) 5.3仿真结果 (11) 6.反向输入求和电路Multisim仿真 (12)
6.1模型的建立 (12) 6.2路理论分析 (12) 6.3仿真结果 (13) 7. 设计总结与体会 (14) 8. 参考文献 (15)
1.课程设计的目地与作用 1.1课程设计目的 1.学会理论分析和实际设计常见的功能电路； 2.会使用multisim软件设计电路图并进行仿真； 3.掌握对常见的电路的multisim仿真； 4.训练对电路进行故障分析及排错的能力； 1.2课程设计的作用 课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程.随着科学技术发展的日新日异，模拟电子技术已经成为当今计算机应用中空前活跃的领域，在生活中可以说得是无处不在。因此作为二十一世纪的大学来说掌握模拟电子的开发技术是十分重要的。 回顾起此次模电课程设计，我仍感慨颇多，的确，从选题到定稿，从理论到实践，在一个星期的日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，比如说不懂一些元器件的使用方法，通过这次课程设计之后，一定把以前所学过的知识重新温故。通过这次模电课程设计，我不仅加深了对模电理论的理解，将理论很好地应用到实际当中去，而且我还学会了如何去培养我们的创新精神，从而不断地战胜自己，超越自己。创新可以是在原有的基础上进行改进，使之功能不断完善，成为真己的东西。
实验四 比例求和运算电路实验报告
实验四 比例求与运算电路 一、实验目的 1.掌握用集成运算放大器组成比例、求与电路的特点及性能。 2.学会上述电路的测试与分析方法。 二、实验仪器 1、数字万用表 2、信号发生器 3、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“比例求与运算电路”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,最小输入信号min i U 等条件来选择运算放大器与确定外围电路元件参数。 如下图所示。 10k Ω 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: R 2=R 1//R F 由于虚断,有 I +=0 ,则u +=-I +R 2=0。又因虚短,可得:u -=u +=0 由于I -=0,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: ??? ???? ==-==1i i if 1F 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:R of =0
输入电阻为:R if =R 1 b.同相比例运算 A V i V o F 100k Ω R 1 10k Ω R 2 10k Ω 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 。 根据虚短与虚断的特点,可知I -=I +=0,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 1 F i o uf R R 1u u A +== 同相比例运算电路输入电阻为: ∞==i i if i u R 输出电阻: R of =0 以上比例运算电路可以就是交流运算,也可以就是直流运算。输入信号如果就是直流,则需加调零电路。如果就是交流信号输入,则输入、输出端要加隔直电容,而调零电路可省略。 (二)求与运算电路 1.反相求与 根据“虚短”、“虚断”的概念 1212i i o F u u u R R R +=- 1212()F F o i i R R u u u R R =-+ 当R 1=R 2=R,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 实验电路如图1所示。按表1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
电子技术教学设计——反相放大电路
《反相比例运算放大电路》教学设计
4 器 ①媒体在教学中的作用分为： A.提供事实，建立经验；B.创设情境，引发动机；C.举例验证，建立概念；D.提供示范，正确 操作；E.呈现过程，形成表象；F.演绎原理，启发思维；G.设难置疑，引起思辨；H.展示事例，开阔视野；I.欣赏审美，陶冶情 操；J.归纳总结，复习巩固；K.自定义。 ②媒体的使用方式包括：A.设疑一播放一讲解；B.设疑一播放一讨论；C.讲解一播放一概括；D.讲解一播放一举例；E.播放一提 问一讲解；F.播放一讨论一总结；G.边播放、边讲解；H.边播放、边议论；I.学习者自己操作媒体进行学习； J.自定义。 六、板书设计 ??? i i 0 二 i N i P 0 …U p =0 -u u 二 U N U p 0 又 i R i N i f 则 U i U N U N U o R R f R :外接电阻 R 「反馈电阻 R :平衡电阻，R ' R f //R 例：当R f 20K , R 1K ，求解放大倍数 A v 及R ' 七、关于教学策略选择的阐述和教学环境设计 ?- U o R f R U i
《电子技术基础与技能课程标准》提出的理念是：在课程目标上注重提高全体学生的专业素养；在课程结构上重视基础，体现课程的选择点；在课程内容上体现时代性、基础性和选择性；在课堂实施上注重动手操作，提倡教学方式多样化；在课程评价上强调更新观念，促进学生发展。由此可以看出，要真正落实新课标的要求，促进学生专业素养的全面发展，则需要深入开展课堂教学改革，实现教学方式的多样化，开展以动手为核心的教学，使职高电子电路教学充分体现动手探究的思想，从而改变只以知识传授为主的传统教学方式。 强调以应用为主线，以技能实训项目为主体是职业学校的特色，因此实验室教室的设计以及器材的配置是为理实教学提供了保障。 本节课所需教学环境：实验室 八、教学方法 我所面对的受教者是职业高中的学生，他们与普通高中的学生差别在于日后将直接就业或者继续升学两大选择，由于学生们的逻辑思维较为薄弱，因此在理论的教导之下，将更注重动手能力的培养，从而获得更为深刻的认识。 基于上面学情分析，我根据自己对新课程改革的理论认识，结合本校学生实际情况，将采用学生为主体，教师为引导者的形式，主要突出了几个方面：一是讲授法，由于学生的逻辑思维能力较弱，我通过讲授法，带领学生一步步的进行讲解，使得学生能够慢慢得建立相应的意识；二是练习法，通过教和练的各种方法综合起来统一组织运用于教学过程，以求获得最佳效果；三是实验法，通过理论讲解、练习以及实验验证，使得整个教学设计尽量做到注意学生的心理特点和认知规律，触发学生的兴趣及思维，使教学过程真正成为学生的学习过程；四是探究法，注意在探究问题时留给学生充分的时间，以利于开放学生的思维。 学生学习的过程实际上就是学生主动获取、整理、贮存、运用知识和获得学习能力的过程，因此，我觉得在教学中，指导学生学习时，应尽量避免单纯地、直露地向学生灌输某种学习方法。有效的能被学生接受的学法指导应是渗透在教学过程中进行的，是通过优化教学程序来增强学法指导的目的性和实效性。在本节课的教学中主要渗透以下几个方面的学法指导。 1. 培养学生学会通过自学、观察等方法获取相关知识，使学生在探索研究过程中分析、归纳、推理能力得到提高。 2. 让学生在合作中，多动脑、多动手、多观察、多交流、多分析，并不断地寻找学生思维和操作上的闪光点，及时总结和推广。学生在探究中，能够发现“新”的问题或探索出“新”的规律，从而培养学生的发散思维和收敛思维能力，激发学生的创造动力。 让学生亲自经历运用实验方法探索的过程。引导学生以可靠的事实为基础，经过理论知识的内在规律，从而使学生领悟到把可靠的事实和深刻的理论思维结合起来的特点。
同相输入比例运算电路
同相输入比例运算电路先知[理想的教育发表于2006-12-12 14:33:00] 课题名称：同相输入比例运算电路李 教时：1教时班级： 一、教学目标： 1、掌握虚短和虚断的概念以及应用 2、掌握同相输入比例运算电路的特点 3、掌握同相输入比例运算电路的输出电压推导过程 4、掌握集成运放问题的一般解题方法和步骤 二、教学重点：输出电压的推导过程 三、教学难点；输出电压的推导方法 四、教具和环境：多媒体教室及多媒体教学系统 五、教学内容和教学步骤： [复习导课]：上次课我们学习了集成运放的理想特性和两个推论。 提问：什么是集成运放的理想特性？ 学生回答。 教师明确答案。 教师展示动画：虚短和虚断 虚短和虚断是两个重要的推论。我们将如何应用它呢？ 我们一起学习“同相输入比例运算电路” [学习新知识] 一、任务驱动：1、电路特点：2、VO和Vi 的关系 二、讲解： 1、电路特点：（1）Vi——B（+）；（2）VO—RF—A（—）；（3）A（—）—地 2、输出电压推导： 方法一课件展示 方法二黑板领讲 放大倍数及比例系数： 3、结论：放大倍数与A vo 无关，取决于R f 的R1 比值。 4、名字由来：VO 和Vi 同相，且有比例关系。
[例题解析]例1 例2 [巩固练习]1同相比例集成运放的反馈类型为（） A、电压串联负反馈； B、电压并联饭反馈； C、电流串联负反馈； D、电流并联负反馈。 2同相比例集成运放的输入信号是从_____输入的（同相输入端/反向输入端）。 3（1）R f =0时，求Vo 和Vi 的关系？ （2）R f =0，R1=∞时，求Vo 和Vi 的关系？ [知识总结] 1、R f =0，R1=∞时，为电压跟随器 电压跟随器是同相输入比例运算电路的特例。 2、反馈类型： 3、解题的一般步骤： （1）利用虚短和虚断得结论 （2）节点电流公式和欧姆定理 （3）求解 4、思考：比较同相比例运算电路和反相比例运算电路的异同 [参考材料] [作业] 阅读全文(536)| 回复(0)| 引用通告(1)| 编辑
同相输入比例运算电路、加法运算电路减法运算电路案例分析
同相输入比例运算电路、加法运算电路减法运算电路案例分析 1.同相输入比例运算电路 电路如图3.7(a)所示。 (a) 同相输入比例运算电路 (b)电压跟随器 图3.7 比例运算电路 根据运放工作在线性区的两条分析依据可知： f 1i i =，i u u u ==+- 而 F o F o f 1 110R u u R u u i R u R u i i i -= -=-=-= -- 由此可得： i u R R u ???? ? ?+=1F o 1 输出电压与输入电压的相位相同。 同反相输入比例运算电路一样，为了提高差动电路的对称性，平衡电阻F 1p //R R R =。 闭环电压放大倍数为： 1 F o 1R R u u A i uf +== 可见同相比例运算电路的闭环电压放大倍数必定大于或等于1。当0f =R 或∞=1R 时，i u u =o ，即1=uf A ，这时输出电压跟随输入电压作相同的变化，称为电压跟随器，电路如 图3.7(b)所示。 2.加法运算电路 加法运算电路如图3.8(a)图所示。
(a) 加法运算电路 (b)减法电路 图3.8 加减运算电路 根据运放工作在线性区的两条分析依据可知： 21f i i i += 111R u i i = ，222R u i i =，F o f R u i -= 由此可得： )( 22 F 11F o i i u R R u R R u +-= 若F 21R R R ==，则： )(21o i i u u u +-= 可见输出电压与两个输入电压之间是一种反相输入加法运算关系。这一运算关系可推广到有更多个信号输入的情况。平衡电阻F 21p ////R R R R =。 3.减法运算电路 减法电路如图3.8(b)图所示。 由叠加定理： u i 1单独作用时为反相输入比例运算电路，其输出电压为： 11F o i u R R u -=' u i 2单独作用时为同相输入比例运算，其输出电压为： 2323 1F o 1i u R R R R R u +???? ? ?+='' u i 1和u i 2共同作用时，输出电压为： 2323 1F 11F o o o 1i i u R R R R R u R R u u u +???? ? ?++-=''+'= 若∞=3R （断开），则： 21F 11F o 1i i u R R u R R u ???? ? ?++- = 若21R R =，且F 3R R =，则： )(121 F o i i u u R R u -= 若F 321R R R R ===，则： 12o i i u u u -=