任务名称
基础题1_双电源反相比例电路和加法电路
任务要求
难度

实验目标

  1. 掌握集成运放的性能及其使用方法
  2. 学习双电源集成运放反相比例电路和加法电路的搭建和测试

 

实验器材

   LTspice

20kΩ 电阻                     x 1

6.8kΩ 电阻                     x 1

3.9kΩ 电阻                     x 1

1.0 kΩ 电阻                    x 4

10 kΩ 电阻                    x 2

1kΩ可变电阻                    x 2

10kΩ可变电阻                  x 1

集成运放           x1  

 

理论基础

1.反相比例运算电路

电路如图1所示,当电路的驱动源为电压源时,它的输出电压与输入电压为反相比例运算关系,即

式中为比例系数,“-”表明输出电压与输入电压反相。图中电阻称为平衡电阻,其阻值,用于减小输入级偏置电流引起的误差。

 

图1  反相比例运算电路

2.反相加法运算电路

反相加法运算电路如图2所示,当电路的两个驱动源均为电压源时,它的输出电压与两个输入电压为反相加法运算关系,即

图中

图2 反相加法运算电路

 

实验步骤

  1. 按照图1和图2,在LTspice界面搭建电路。
  2. 反向比例运算电路

首先搭建一个实验中需要的直流信号源,这是由电阻和电位器构成的直流电桥,分别调整电位器,可输出正负电压,既可以双出,又可以单出,如图3所示。

图3 简易直流信号源

 

将电路接成反向比例运算电路(RF=20kΩ,R1=10kΩ,Rꞌ=6.8kΩ),按照表1中输入电压的要求,调整简易直流信号源,分别作用于电路输入端,用电压表测量并记录输出电压。

表1 直流信号源作用于反向比例运算电路

VIDC(V)

±0.2

±0.4

±0.6

±0.8

VODC(V)

       

   

将输入电压改为1kHz正弦交流信号,按照表2中输入电压的要求,调整交流信号源,分别作用于电路输入端,用示波器测量并记录输出电压。

表2 交流(1kHz)电压作用于反向比例运算电路

    VIrms(V)

0.2

0.4

0.6

0.8

VOrms(V)

       

 

  1. 反向加法运算电路

将电路接成反向加法运算电路(RF=20kΩ,R1=10kΩ,R2=10kΩ,Rꞌ=3.9kΩ),按照输入电压的要求,调整简易直流信号源,分别作用于电路输入端,用电压表测量并记录输出电压。

VI1=0.2V,VI2=-1V,VO= ____V

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