减法运算电路设计

减法运算电路设计一、实验目的1、理解运算放大器在信号放大和模拟运算中的应用。2、掌握运算放大器的正确使用方法。3、掌握基本放大电路设计方法。4，了解如何用两个集成运算放大器设计加法器。二、实验设备示波器、信号源、用于12V和-12V的直流电源、多用表。三、实验装置哈17771运算放大器，电阻，电线。四、实验原理集成运算放大器是高增益直流放大器，在输入端和输出端之间添加了不同的反馈网络，实现了各种电路功能。实现放大功能和加、减、微分、积分、代数、乘、除等非线性功能。正负反馈网络的组合还可以产生各种模拟信号的功能。本实验重点讨论了在输入和输出之间应用线性负反馈网络后的运算功能。理想op放大器的在线使用具有以下重要性：1.理想op放大器的上、下输入电流几乎为零，即I=I-=0。2 .理想的运放线性放大时，两个输入端电压几乎相同，例如U=U-电路使用两个op放大器电路，第一个是逆比例op放大器，第二个是加法电路，逆比例op电压从U到U-，通过加法电路嵌套时，构成减法电路，如下图所示。感应减法电路的电压运算：根据理想op放大器的相和逆输入电流，两个输入端电压几乎等于0，即I=I-=0和理想op放大器联机放大时(例如U=U-可用)U=U-I=I-=0U1-u-/r=u-u0/RF第一个运放u11=-(RF/R1 * ui1 RF/R2 * ui2)、第二个运放uo=-(RF/R1 * ui1 RF/R2(-ui2)=RF/R2 * ui2-RF/R1 * ui1其中R1=R2=Rf=30K五、实验电路图六、实验内容和步骤运算放大器下17711完成了此次实验设计题目减法器。HA17741的工作电压为12V，-12V。在设计的加法器回路中，可以使用阻力R=20K R1=R2=Rf=30K R0=10K，如图所示U0=Ui2-Ui1分别输入Ac和AC、AC和DC、DC和DC信号，确保输出和输入符合关系U0=Ui2-Ui1，为每个输入信号输入较大的信号，以确保波形失真，如果失真，则确保符合关系U0=Ui2-Ui1。必须注意以相同的频率输入两个交流信号频率(使用滑动变阻器分压原理可以获得两个相同的频率信号)。步骤：1。设计此测试所需的电路图。2.确认电路是否连接，并在多个sm软件中模拟波形变化。3.试管验证了仿真的正确性，并记录了原始数据。4.在不失真的情况下测量三个信号的输入和输出，并记录数据(每个信号需要测量10组数据)。七、实验数据记录和处理交换-交换交流Ui20.5v0.43v0.35v265mv0.34v225mv205mv250mv295mv0.34v交流Ui10.42v0.37v0.3v228mv0.3v192mv174mv215mv250mv290mv交流Uo(v)76mv67mv54mv40mv52mv34mv31mv38mv45mv52mv理论值 Uo(v)80mv60mv50mv37mv40mv33mv31mv35mv45mv50mv绝对错误|Uo-Uo|4mv7mv4mv3mv12mv1mv0mv0mv0mv2mv相对误差|Uo-Uo|/Uo 0.050.1170.080.0810.30.3030000.04Ac-DC交流Ui2(v)3.04.04.55.06.5直流Ui1v)2.02.032.02.0交流/直流Uo1.012.031.5083.064.66理论值 Uo 1.02.01.53.04.5绝对错误|Uo-Uo|0.010.030.080.060.16相对误差|Uo-Uo|/Uo 0.010.0150.0530.020.036Dc-DC直流Ui2(v)2.03.04.0024.0024.04.9985.05.02.9982.998直流Ui1(v)0.9981.01.0032.03.03.03.9985.05.04.001直流Uo(v)1.0072.0013.02.0081.0112.0071.0170.023-1.9780.985理论值 Uo(v)1.0022.02.9992.0021.01.9981.0020-2.002-1.003绝对错误|Uo-Uo|0.0050.0010.0010.0060.0110.0090.0150.0230.0240.018相对误差|Uo-Uo|/Uo 0.0050.00050.00030.00290.0110.00450.014900.01190.0179八、实验误差分析分析运算电路时，都认为集成运算放大器起到了理想的运算放大器的作用。但是，如果使用op放大器配置计算电路，则开环差分模式增益Aod、差分模式输入电阻rid和公共模式抑制比KCMR更存在，输入偏移电压UIO、偏移电流IIO及其温度漂移d(UIO)/d(T)、d(IIO)/d(T)对于反向比例运算电路，开环微分模式增益Aod和微分模式输入电阻rid越大，相对误差值越小。对于同相比例运算电路，开环差分模式增益Aod和共模抑制大于KCMR，相对误差的数值小于；集成运算放大器铜像输入端和逆输出端外部电阻相同的情况下，偏移温度漂移越小，输出电压越大(未失真)，相对误差值越小。当然，在测量数据时，组件和仪器本身也有一些错误，因此读数中也有偶然的错误；有造成最终结果的必然错误。九、实验摘要在做这个实验之前，我首先遇到的问题是如何设计电路图，在模板课中，老师告诉我用两个积分制设计加法、减法、比例等运算电路，但实际上，你自己设计的时候往往不太清楚如何开始。所以我在本文中详细研究了加法和减法的原理和特性，在学生的帮助下设计了电路图。然后，在计算机上模拟和模拟时，