电子技术实验报告
实 验 名 称： 集成运算放大器的运用——运算器 系 别： 班 号： 实验者姓名： 学 号： 实 验 日 期： 实验报告完成日期：
目录
一、实验目的 ................................................................................................................................... 3 二、实验原理 ................................................................................................................................... 3
1. 反相放大器 ......................................................................................................................... 3 2. 同相放大器 ......................................................................................................................... 3 3. 电压跟随器 ......................................................................................................................... 4 4. 反向加法器 ......................................................................................................................... 4 5. 减法器 ................................................................................................................................. 5 6. 积分器 ................................................................................................................................. 5 三、实验仪器 ................................................................................................................................... 6 四、实验内容 ................................................................................................................................... 6
1. 反相放大器 ......................................................................................................................... 6 2. 同相放大器 ......................................................................................................................... 8 3. 加法器 ................................................................................................................................. 9 4. 减法器 ............................................................................................................................... 11 5. 积分器 ............................................................................................................................... 12 五、实验小结 ................................................................................................................................. 13
一、实验目的
1. 熟悉集成运算放大器的性能和使用方法； 2. 掌握集成运放的构成基本的模拟信号运算电路。
二、实验原理
集成运算放大器是一种高增益、高输入阻抗、低输出阻抗的直流放大器。若
外加反馈网络，便可实现各种不同的电路功能。例如，施加线性负反馈网络，可以实现放大功能，以及加、减、微分、积分等模拟运算功能；施加非线性负反馈网络，可以实现乘、除、对数等模拟运算功能以及其他非线性变换功能。
1. 反相放大器
电路如图2所示，信号由反相端输入。在理想的条件下，反相放大器的闭环
电压增益为：
AVF
VORF==− ViR1
由上式可知，闭环电压增益的大小，完全取决于电阻的比值RF/R1，电阻值
的误差将是测量误差的主要来源。
当取RF=R1,则放大器的输出电压等于输入电压的负值，即：VO=−RFVi=
1
R
−Vi此时反相放大器起反相跟随器作用。
2. 同相放大器
电路如图3所示，信号由同相端输入，在理想的条件下，同相放大器的闭环
电压增益为：
AVF
VORF==1+ ViR1
图2 反相放大器
图3 同相放大器
3. 电压跟随器
电路如图4所示，它是在同相放大器的基础上，当R1趋于无穷时，AVF趋于
1，同相放大器就转变为电压跟随器。它是百分之百电压串联负反馈电路，具有输入阻抗高、输出阻抗低、电压增益接近1的特点。
图4 同相跟随器原理图
4. 反向加法器
电路如图6所示。当反相端同时加入信号Vi1和Vi2，在理想条件下，输出电
R
R
R
1
2
1
压为：VO=−(RFVi1+RFVi2)，当R1=R2时，上式简化为： VO=−RF(Vi1+Vi2)
图6 反相加法器
5. 减法器
电路如图7所示，当反相和同相输入端分别加入Vi1和Vi2时，在理想条件
R
1
下，若R1=R2，RF=R3时，输出电压为：VO=RF(Vi2−Vi1)
图7 减法器
6. 积分器
电路如图8所示，输入（待积分）信号加到反相输入端，在理想条件下，如
1
1
T2果电容两端的初始电压为零，则输出电压为：VO(t)=−RC∫OVi(t)dt
当Vi(t)是幅值为Ei的阶跃电压时： VO(t)=−RCEit
1
1
此时，输出电压Vo(t)随时间线性下降。
当Vi(t)是峰值为ViP的矩形波时，Vo(t)的波形为三角波，输出电压的峰峰值为：
V
T
1
VOP−P=−Rip·
·C2
图8 积分器
三、实验仪器
1. 示波器 1台 2. 函数发生器 1台 3. 数字万用表 1台 4. 电子学试验箱 1台 5. 交流毫伏表 1台
四、实验内容
R
1. 反相放大器
（1）按图2搭实验电路，先测量RF=99.35KΩ，R1=9.78KΩ，计算AVF=
1
VOVi
=
−RF=−10.16
（2）输入直流信号电压Vi1，用数字电压表DCV档分别测量Vi和Vo记入
表1，并计算电压放大倍数AVF。
（3）将输入信号改为频率1kHz的正弦波，当Vip-p=1.5V时，用双踪示波
器同时定量观察Vi和Vo，在同一时间坐标上画出输入、输出波形。
实验中示波器观察到的波形：
绘制的输入、输出波形：
表1 反相放大器、同相放大器测量表
反相放大器 同相放大器 Vi 0.7133V 0.7137V 直流 Vo -7.289V 7.994V Av -10.22 11.20 Vip-p 1.55V 1.55V 交流 Vop-p 15.7V 17.3V Av 10.13 11.16
2. 同相放大器
（1）按图3搭实验电路，先测量RF=99.35KΩ，R1=9.78KΩ，计算AVF=
R
1
VOVi
=
1+RF=11.16
（2）输入直流信号电压Vi1，用数字电压表DCV档分别测量Vi和Vo记入
表1，并计算电压放大倍数AVF。
（3）将输入信号改为频率1kHz的正弦波，当Vip-p=1.5V时，用双踪示波
器同时定量观察Vi和Vo，在同一时间坐标上画出输入、输出波形。
实验中示波器观察到的波形：
绘制的输入、输出波形：
3. 加法器
（1）根据图6电路，求出R3；并测量R1=9.895KΩ、R2=9.777KΩ、
R3=4.731KΩ。
（2）按图搭接电路；Vi1输入直流电压0.2V、Vi2输入交流电压Vi2p-p=400mV
（f=1kHz）。
（3）用数字表DCV、ACV分别测量VO，并用双踪示波器观察并定量画出
波形VO。
实验中示波器观察到的波形：
绘制的输入、输出波形：
表2 反相加法器、减法器测量表
VO Vi1 Vi2p-p DCV 反相加法器 0.2V 减法器 0.4V -2.005V 1.388V -2.112V ACV 1.457V
4. 减法器
（1）根据图7电路，求出R3；并测量R1=9.895KΩ、R2=9.777KΩ、
R3=101.16KΩ。
（2）按图搭接电路；Vi1输入直流电压0.2V、Vi2输入交流电压Vi2p-p=400mV
（f=1kHz）。
（3）用数字表DCV、ACV分别测量VO，并用双踪示波器观察并定量画出
波形VO。
实验中示波器观察到的波形：
绘制的输入、输出波形：
5. 积分器
（1）按图8搭接实验电路；
（2）从信号发生器输出方波信号作Vi，频率f=1kHz，用双踪示波器同时
观察Vi和Vo的波形，要求Vip-p=1V。在同一时间坐标上画出输入、输出波形，并定量计下Vi、Vo和周期T，并与理论计算Vop-p进行比较。 Vip-p=1.05V,T=999.9μs，Vop-p=2.49V，T=1.0002ms 理论计算：VOP−P=−R相对误差：E=
2.625
Vip
1
·=−·C2
T
1.052310×10×10×10−9×
10−32
=−2.625V
|2.49−2.625|
×100%≈6%
实验中示波器观察到的波形
绘制的输入、输出波形
五、实验小结
集成运放里面的电路比较复杂，但是我们通过这次简单的验证性实验熟悉的
了解了集成运放的性能和使用方法，掌握了它的基本模拟信号运算电路。能够独自搭建较低要求的模拟信号处理的单元电路。在做本次实验时，要特别注意管脚
的顺序和位置，不要接错了。
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