加法电路

一、 实验目的

1、  学习运放加法电路的工作原理。

2、  分析直流输入加法器。

3、  分析交直流输入加法器。

4、  分析交流输入加法器。

二、 实验器材

LM741 运算放大器                           1个

直流电源                                     2个

0—20mA毫安表                               4个

万用表                                       1个

信号发生器                                   1台

示波器                                        1台

电阻：2.5KΩ 2个，5kΩ 3个，   10kΩ          1个

三、 实验原理

在图1所示的加法电路中，运放的反相输入端为虚地端。因此，输入电流

                           ， 

由基尔霍夫电流定律，总电流为

                          I=I₁+I₂

        因为运放的输入电阻很大，所以反馈电流

                              I_f≈I=I₁+I₂

图1 直流电压输入加法器

由于运放反相输入端虚地，因此加法器的输出电压V₀为反馈电阻R_f两端电压的负值

即                       

                            

                             

                             

式中R=R₁=R₂。

对于图1和2所示的电路，输出电压为

                             

                                 

                                  

图2 交直流输入加法器

图3 交流输入加法器

四、 实验步骤

1、  在EWB平台上建立如图1 所示的实验电路，万用表按图设置。单击仿真开关运行动态分析。记录I₁、I、I₂、I_f、V₁、V₂、及V_o。

2、  根据电路元件值，计算I₁、I₂、I、及I_f。

3、  根据步骤2的电流计算值，计算输出电压V₀。另外，用V₁和V₂计算V₀.

4、  在EWB平台上建立如图2 所示的实验电路，仪器按图设置。单击仿真开关运行动态分析。在坐标纸上画出输入及输出波形，并记录直流输出偏移电压。

						V
						0					T

 

5、  根据电路元件值，用V₁和V₂计算输出电压V₀。

6、  将电阻R₂改为2.5KΩ，再次单击仿真开关运行动态分析。在下面的坐标纸上画出输入和输出波形，并记录直流输出偏移电压。

						V
						0					T

 

7、  根据电路元件值，用V₁和V₂ 计算输出电压V₀ 。

8、  在EWB平台上建立如图3所示的实验电路，仪器按图设置。单击仿真开关运行动态分析。在下面的坐标纸上画出输入和输出波形，并在曲线图中标明输入及输出峰值电压。

						V
						0					T

 

9、  根据电路元件值，用V₁和V₂计算输出电压V₀。

五、 思考与分析

1、  在步骤1中电流I₁、I₂、I及I_f的测量值与计算值比较，情况如何？

2、  在步骤1中输出电压V₀的测量值与计算值比较，情况如何？为什么V₀为负值？

3、  在步骤1、3中输出电压与输入电压之间有何关系？

4、  在步骤5中，输入电压与输出电压之间有何关系？

5、  、在步骤6，输入电压与输出电压之间有何关系？

6、  在步骤8中，输入电压与输出电压之间有何关系？