2.加减运算电路的设计及分析

实验2《电子技术》课程设计任务书指导教师姓名黎芳贺柳良系应用物理课程设计题目加减运算电路的设计及分析人数2学时2天设计目的、任务和要求（一）目的1.掌握交流负反馈电路、集成运算放大电路的相关知识2.掌握利用Mulstim软件仿真测试相关参数（二）任务1．根据所掌握的知识用集成运算放大器设计一个加减运算电路（包括3个以上的输入，包含两级电路），要求用到电压串联负反馈形式；2．根据设计的电路进行仿真实验，并且进行测试及修正；3.理论计算输入与输出的关系式。4．仿真测试输入与输出的关系式，并列表说明。5.分析结果并撰写报告。（三）要求学生2个人组成一个小组，要求根据上述任务，通过查找资料，完成电路设计及仿真实验，并撰写报告，报告要体现相关原理、工作过程、测试结果、分析等内容。每一位同学都必须参与每一个工作环节，以小组为单位一起提交所要求的仿真文件、课设报告等相关文档（电子稿和打印稿）。设计的方法和步骤查阅资料，展开充分理论分析，在掌握原理后进行电路设计，完成下列任务：1、熟悉此次设计的目标，查阅相关资料；2、对相关理论进行剖析，设计电路图；3、根据电路图进行仿真实验，不断测试与修正电路结构和相关元件的参数值；4、理论计算相关的参数；5、测量相关数据，并且进行分析。设计工作计划本设计时间为2天，具体安排如下：熟悉课设目标，查阅相关资料，对相关理论进行剖析：0.5天设计电路图，计算相关参数，根据电路图进行仿真与测量：1天撰写报告：0.5天主要参考资料《模拟电子技术基础》童诗白、华成英高等教育出版社《电子技术基础实验&Multisim10仿真》蒋黎红、黄培根电子工业出版社教研室签字：年月日院签字：年月日1.实验原理通常在分析运算电路时均设集成运方位理想运放，因而其输入端的净输入电压和净输入电流均为0，即具有“虚短路”和“虚断路”两个特点，这是分析运算电路输出电压和输入电压关系的基本出发点。从对比例运算电路的分析可知，输出电压与同相输入信号电压极性相同，与反相输入端电压极性相反，因而如果多个信号同时作用于两个输入端，那么必然可以实现加减运算电路。第一级电路实现加减运算，第二级电路通过运用反响比例运算电路来放大第一级的输出信号。U1OPAMP_3T_VIRTUALR150kΩR250kΩR340kΩRf1100kΩR440kΩ图（a）根据虚断iN=iP=0（1）虚短UN=UP（2）iN=（U1-UN）/R1+（U2-UN）/R2-（Uo1/Rf1-UN）（3）iP=（U3-UP）/R3（4）根据式（1）（2）（3）（4）可知，当满足R1//R2//Rf=R3时Uo1=Rf1（U3/R3-U2/R2-U1/R1）U1OPAMP_3T_VIRTUALU2OPAMP_3T_VIRTUALR150kΩR250kΩR320kΩRf1100kΩR540kΩR620kΩRf240kΩ图（b）这是一个电压串联负反馈电路根据电路分析可得U02=-Uo1*Rf2/R5将两级电路连到一起，可得U1U2U3U1OPAMP_3T_VIRTUALU2OPAMP_3T_VIRTUALR150kΩR250kΩR340kΩRf1100kΩR540kΩR620kΩRf240kΩR440kΩ代入各具体数值可得Uo2=（2Uo1+2Uo2-2.5Uo3）2.用软件的仿真结果U1OPAMP_3T_VIRTUALU2OPAMP_3T_VIRTUALR150kΩR250kΩR320kΩRf1100kΩR540kΩR620kΩRf240kΩXSC1ABCDGTXFG1XFG2XFG3实验结论当U1=-0.2203，U2=-0.2203，U3=-1.175时，Uo2=2.0563，与仿真实验结果一样。