用运放实现U0=4U1-5U2+2U3的运算电路

模拟电子技术实践课

程设计

班 级：11电本班 姓 名： 常永健 学 号：201192160106 指导教师： 崔有明

用运放实现U0=4U1-5U2+2U3的运算电路

一、 摘要

集成运算放大器是模拟集成电路中应用极为广泛的一种器件。用运算放大器和若干电阻实现U0=4U1-5U2+2U3的运算电路

关键词：运算，运放。

英文：Integrated operational amplifier is analog integrated circuits are widely in a device. With the operational amplifiers and realize some resistance U0=4U1-5U2+2U3 operation circuit.

二、 设计要求

1、 理解运算放大器的原理；

2、 用运放实现U0=4U1-5U2+2U3运算电路； 3、 掌握并分析结果。

三、 设计步骤

1、 电路原理图

2、 器件选择：运算放大器，电阻元件 3、 理论演算及元件参数选择 理论演算：

第一级放大：根据叠加定理, 有 U01=U1ˊ+U2ˊ

U1ˊ=（R3/R3+R2）(1+Rf1/R1) U1 U2ˊ= -（Rf1/R1）U2 ∴U01=（R3/R3+R2）(1+R f1/R1) U1 -（Rf1/R1）U2

第二级放大： Uo2= U01ˊ+U3ˊ

U01ˊ= -(Rf2/R5)U01 U3ˊ=-(Rf2/R4)U3 ∴Uo2= -(Rf2/R5)U01-(Rf2/R4)U3

第三级放大：U0=-(Rf3/R6 )U02

元件参数选择：取R1=R2=R5=R6 =R f2=R f3=10K

R3=20K R4=R9 =5K R10=2.5K Rf1=50K 设U1=2V U2=1V U3=1V

得U0=4×2-5×1+2×1=5V

工作原理：

将输入信号U1 和U2通过一个减法器首先实现一级放大；再将放大的信号与U3通过一个反相加法器，实现二级放大；再将放大的信号通过一个反相器得到满足要求的U0。

四、 仿真模拟

1、 仿真电路：

2、 仿真结果：

U0=5V,与理论值相符，实现了U0=4U1-5U2+2U3的运算设

计，达到实验要求！

五、 心得体会

通过本次实践，更加深刻的了解了运算放大器；掌握了模拟电路设计的基本方法，设计步骤和综合能力在设计过程中，我理解了运算放大器的基本原理，同时学会了基本的参数选择与设计。同时，这次实践让我知道：“我知道的还很

少，还有更多的知识需要我去学习探索，加油！”。

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