精品文档---下载后可任意编辑集成运算放大器可以构成加，减，乘，除，乘方，开方，积分，微分等各种模拟运算电路。在许多实时控制和物理量的检测中，有着非常广泛的应用前景。一．实验目的1． 加深理解集成运算放大器的工作原理和基本特性；2． 熟悉集成运算放大器在模拟运算方面的应用；3． 掌握模拟运算电路的设计方法及调试技巧。二．原理设计（一）、比例运算电路1．工作原理比例运算（反相比例运算与同相比例运算）是应用最广泛的一种基本运算电路。设计时通常根据已知的闭环电压增益 Auf，输入电阻 Rif, 闭环带宽 f ，最大输出电压 uoma． 反相比例运算,最小输入信号 uimin等条件来选择运算放大器和确定外围电路元件参数。如图 3-13-1 所示。输入电压 ui经电阻 R1加到集成运放的反相输入端，其同相输入端经电阻 R2接地。输出电压 uo经 RF接回到反相输入端。通常有：R2=R1//RF 3-13-1由于虚断，有 I+=0 ，则 u+=-I+R2=0。又因虚短，可得：u-=u+=0 3-13-2 由于 I-=0，则有 i1=if，可得： ui−u−R1=u−−uoRF 3-13-3 由此可求得反相比例运算电路的电压放大倍数为：{Auf= uoui=− RFR1Rif=uiii=R13−13−43−13−5反相比例运算电路的输出电阻为：Rof=0 输入电阻为：Rif=R1输入电压 ui 接至同相输入端，输出电压 uo 通过电阻 RF仍接到反相输入端。R2的阻值应为 R2=R1//RF. 根据虚短和虚断的特点，可知 I-=I+=0,则有 u−=R1R1+RF⋅uo 且 u-=u+=ui，可得：R1R1+RF⋅uo=ui 3-13-6Auf =uoui=1+ RFR1 3-13-7同相比例运算电路输入电阻为：Rif=uiii=∞输出电阻： Rof=0c.差动输入比例运算（即减法运算）电路如图 3-13-3利用 i+=i-=0 与叠加定理，求得反相输入端的电位为 ：u−=R2R1+R2⋅ui 1+R1R1+R2⋅uo 3-13-8精品文档---下载后可任意编辑而同相输入端电位为 ： u+=R4R3+ R4⋅ui2 3-13-9若 R1=R3，R2=R4，由 3-13-8，3-13-9 式可求得 ：Auf =uoui1−ui2− R2R1 3-13-10Rif=ui1−ui 2i1=2R1 3-13-11以上三种比例运算电路可以是沟通运算，也可以是直流运算。输入信号假如是直流，则需加调零电路。假如是沟通信号输入，则输入、输出端要加隔直电容，而调零电路可省略。典型调零反相比例电路如图 3-13-4 所示。选择集成运算放大器时，首先应查阅手册，了解运放主要参数，一般为了减小闭环增益误差，提高放大电路的工作稳定性，应尽量选用失调温漂小，开环电压增益高，输入电阻高，...
