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运放基本应用电路

运放基本应用电路
运放基本应用电路

运放基本应用电路

运放基本应用电路

运算放大器是具有两个输入端,一个输出端的高增益、高输入阻抗的电压放大器。若在它的输出端和输入端之间加上反馈网络就可以组成具有各种功能的电路。当反馈网络为线性电路时可实现乘、除等模拟运算等功能。运算放大器可进行直流放大,也可进行交流放大。 R f

使用运算放大器时,调零和相位补偿是必

须注意的两个问题,此外应注意同相端和反相端到地的直流电阻等,以减少输入端直流偏流 U I 引起的误差。 U O

1.反相比例放大器 电路如图1所示。当开环增益为 ∞(大于104以上)时,反相放大器的闭环增益为: 1

R R U U

A f I O uf -== (1) 图1 反相比例放大器

由上式可知,选用不同的电阻比值R f / R 1,A uf 可以大于1,也可以小于1。

若R 1 = R f , 则放大器的输出电压等于输入电压的负值,因此也称为反相器。 放大器的输入电阻为:R i ≈R 1

直流平衡电阻为:R P = R f // R 1 。

其中,反馈电阻R f 不能取得太大,否则会 产生较大的噪声及漂移,其值一般取几十千欧 到几百千欧之间。 R 1的值应远大于信号源的 O

内阻。 2.同相比例放大器、同相跟随器 同相放大器具有输入电阻很高,输出电阻 很低的特点,广泛用于前置放大器。电路原理

图如图2所示。当开环增益为 ∞(大于104以上 图2 同相比例放大器 )时,同相放大器的闭环增益为:

1111R R R R R U U

A f f I O uf +=+== (2)

由上式可知,R 1为有限值,A u f 恒大于1。

同相放大器的输入电阻为:R i = r ic

其中: r ic 是运放同相端对地的共模输入电阻,一般为108

Ω;放大器同相端的直流平衡电阻为:R P = R f // R 1。

若R 1 ∞(开路),或R f = 0,则A u f 为1,于是同相放大器变为同相跟随器。此时由于放大器几乎不从信号源吸取电流,因此 U

可视作电压源,是比较理想的阻抗变换器。

3.加(减)法器

电路如图3所示。当运算放大器开环增益为 U I2 R 2 2 7 足够大时,由于点 ∑为“虚地”,两个输入电 μA741

6 U O

压可以彼此独立地通过自身输入回路的电阻转 3 4 换为电流,能精确地实现代数相加运算。其输 R P -15V 出电压U O 为:

???

?

??+-=22

11I f I f O U R R U R R U (3) 图3 加法器 图中:同相端的输入电阻R P = R f // R 1 // R 2。

上式中,负号表示加法器的输出信号与输入信号的相位相反。

若取R 3 = R 2 = R f2 ,并使其中一个输入信号U I1经过一级反相放大器,则加法器可以变为

U U O

图中:R P1 = R f1/2,R 3 = R 2 = R f2,R 1=R f1,R P2= R 3// R 2// R f2

其输出电压为: )(12I I O U U U --= (4) 4.差动放大器(减法器) U 电路如图5所示。当运算放大器的同相端 U O

和反相端分别输入信号U I1

和U I2

时,输出电压 U U O 为: 23231111I f I f

O U R R R R R U R R U ???

? ??+???? ??

++-

=当R 1=R 2,R 3=R f 时,图5电路为差动放

大器,其差模电压增益为: 图5 差动放大器

2

3112R R R R U U U A f I I O ud ==-=

输入电阻为: R id =R 1+R 2=2R 1

输出电压为:

)(121

I I f

O U U R R U -= 当 R 1= R 2= R 3= R f 时,图5电路为减法器,输出电压为: 12I I O U U U -=

由于差动放大器具有双端输入 — 单端输出,共模抑制比较高的特点,因此,差动放大

器通常作为传感放大器或测量仪器的前置放大器。

五.实验内容

1.反相放大器的安装与测试

在图1电路中,取R 1 = 10k Ω,R f = 100k Ω,先根据R 1和R f 的值,算出该电路的电压放大倍数A uo 和直流平衡电阻R P 。然后根据R 1、R f 、和R P 的值,安装一个反相比例放大器。

1)从放大器的输入端输入U I =1.5V 的直流信号,用万用表测量U O ,判断U O 与U I 的相位关系,并根据下式计算电压放大倍数A u f 。

I

O uf U U A =

将A u f 与理论值比较,判断是否与理论值相符。若误差太大,则必须在运放电路中加装 调零电路,在无输入信号的情况下,先将放大器的输入端接地,接着调节调零电位器,使输出信号为零。然后将接地线去掉,输入直流信号进行测试。

2)从放大器的输入端输入 f = 1kHz ,U im = 0.2V 的交流信号,用示波器测量输入电压的幅值U im 与输出电压的幅值U om 。判断u i 与u o 的相位关系。并计算电压放大倍数A u f 。

2. 同相放大器的安装与测试

在图2电路中,取R 1=10k Ω,R f =100k Ω,算出该电路的电压放大倍数A uf 和直流平衡电阻R P 。然后根据R 1、R f 、和R P 的值,安装一个同相比例放大器。

1) 输入U I =1.5V 的直流信号,用万用表测量U O ,判断U O 与U I 的相位关系,并根据下式计算电压放大倍数A u f 。

I

O uf U U A =

将A u f 与理论值比较,判断是否与理论值相符。若误差太大,则必须在运放电路中加装 调零电路,调好零后,才输入直流信号进行测试。

2)输入 f = 1kHz ,U im = 0.2V 的交流信号,用示波器测量输入电压的幅值U im 与输出电压的幅值U o m 。判断u i 与u o 的相位关系。并计算电压放大倍数A uf 。

3.电压跟随器

在图2电路中,断开R 1与地的连接线。

1) 输入U I =1.5V 的直流信号,用万用表测量U O ,判断U O 与U I 的相位关系,并根据下式计算电压放大倍数A u f 。

I

O uf U U A =

将A u f 与理论值比较,判断是否与理论值相符。若误差太大,则必须在运放电路中加装 调零电路,调好零后,才输入直流信号进行测试。

2) 输入 f = 1kHz ,U im = 0.2V 的交流信号,用示波器测量输入电压的幅值U im 与输出 电压的幅值U o m 。判断u i 与u o 的相位关系。并计算电压放大倍数A uf 。

4.加法器

在图3电路中,取R 1 =10k Ω,R 2 =20k Ω,R f =100k Ω,算出该电路的直流平衡电阻R P 。根据R 1、R f 、和R P 的值,安装一个加法器。

1) 输入U I1 = U I2 =1.5V 的直流信号,用万用表测量U O ,判断U O 与U I1、U I2的相位关系,根据下式计算U O 。

???

? ??+-=2

2

11I f I f

O U R R U R R U

将计算值与测量值比较,判断是否相同。若误差太大,则必须在运放电路中加装调零 电路,调好零后,才输入直流信号进行测试。

2)输入 f = 1kHz ,U i m1 = U i m2 = 0.2V 的交流信号,用示波器测量输入电压的幅值U im 与输出电压的幅值U o m 。判断u i 与u o 的相位关系。

六. 实验报告要求

1. 画出实验电路,整理实验数据。

2. 将实验结果与理论值比较,并分析误差原因。

附录: μA741调零电路的连接如图6所示。接上电源后, O

将运放的输入端接地,然后调节电位器使输出电压U O 为零。 15V

图6 μA741调零电路连接图 (R W =1k Ω)

三、电压跟随器

如图所示,若将输出电压的全部反馈到反相输入端,就构成电压跟随器。电路引入了电压串联负反馈,其反馈系数为1。由于

,故输出电压与输入电压的关系为

理想运放的开环差模增益为无穷大,因而电压跟随器具有比射极输出器好得多的跟随特性。

综上所述,对于单一信号作用的运算电路,在分析运算系关时,应首先列出关键节点的电流方程,所谓关键节点是指那些与输入电压和输出电压产生关系的节点,如N点和P点;然后根据“虚短”和“虚断”的原则,进行整理,即可得输出电压和输入电压的运算关系。

二、同相比例运算电路

将反相比例运算电路中的输

入端和接地端互换,就得到同相比

例运算电路,如图所示。电路引入

电压串联负反馈,故运放工作在线

性区。

根据“虚短”和“虚断”的概

念,集成运放的净输入电压为零。

说明集成运放有共模输入电压。

),因而,即

净输入电流为零(即

表明

与同相且大于。

同相比例运算电路具有高输入电阻、低输出电阻的优点,但有共模输入,所以为了提高运算精度,应当选用高共模抑制比的集成运放。

一、反相比例运算电路

反相比例运算电路如图所示。输入电压

通过电阻R作用于集成运放的反相输入端,故输

出电压

反相;电阻

接在集成运放的输出端和反相输入端,引入了电压并联负反馈;同相输入端通过电阻

接地,为补偿电阻,以保证集成运放输入级差分放大电路的对称性,其值为

=0时反相输入端总等效

电阻,即

=R//R f 。

根据理想运放在线性区“虚短路”和“虚断路”的特点有:

=0

集成运放两个输入端的电位均为零,但由于它们并没有接地,故称之为“虚地”。节点N的电流方程为

由于N点虚地(

=0),整理得出

成比例关系,比例系数为

,负号表示

反相。该电路的闭环电路放大倍数为:

/

=

,则

1,即

,这时电路为倒相器。

集成运算放大器(总结)

集成运算放大器 一、集成运放的结构框图 零点漂移是指将直流放大器输入端对地短路,使之处于静态状态时,在输出仍然会出现不规则变化的电压。 造成零漂的原因是电源电压的波动和三极管参数随温度的变化,其中温度变化是产生零漂的最主要原因。 二、理想运放工作在线性区的特点 在集成运放的各种应用中,其工作范围有两种,即工作在线性区和非线性区。若运放在开环状态和引入正反馈时,它就工作在非线性区;要使运放工作在线性区,则必须引入负反馈。运算电路中的集成运放都是闭环使用的,引入了深度负反馈,也就是工作在线性区。 1、理想运放在线性区具有以下特点: (1)v I+=v I- 虚短 v I+=v I-=0 虚地 i I+=i I- =0 虚断 (2) “虚短”和“虚断”是理想运放工作在线性区的两个重要结论,也是今后分析集成运放线性应用电路的重要依据。 三、反馈类型的判断 (1)负反馈放大器的四种组态 电压串联负反馈、电压并联负反馈、电流串联负反馈、电流并联负反馈(2)正反馈和负反馈的判定 反馈回到反相输入端的是负反馈; 反馈回到同相输入端的是正反馈 (3)电压反馈和电流反馈的判定 反馈电阻跟Vo接在同一端的是电压反馈,不接在同一端的是电流反馈。 (4)串联反馈和并联反馈的判定 反馈电阻跟Vi接在同一端的是并联反馈,不接在同一端的是串联反馈。 四、集成运算放大器线性应用电路 (一)反相输入比例运算电路(反相放大器)

电压并联负反馈 R 2=R l ∥R f= f f R R R R +11 (二)同相输入比例运算电路(同相放大器) 电压串联负反馈 R 2=R l ∥R f=f f R R R R +11 (三)减法比例运算电路(差分放大器) 电压负反馈

(完整版)模拟电子技术基础-知识点总结

模拟电子技术复习资料总结 第一章半导体二极管 一.半导体的基础知识 1.半导体---导电能力介于导体和绝缘体之间的物质(如硅Si、锗Ge)。 2.特性---光敏、热敏和掺杂特性。 3.本征半导体----纯净的具有单晶体结构的半导体。 4. 两种载流子 ----带有正、负电荷的可移动的空穴和电子统称为载流子。 5.杂质半导体----在本征半导体中掺入微量杂质形成的半导体。体现的是半导体的掺杂特性。 *P型半导体: 在本征半导体中掺入微量的三价元素(多子是空穴,少子是电子)。 *N型半导体: 在本征半导体中掺入微量的五价元素(多子是电子,少子是空穴)。 6. 杂质半导体的特性 *载流子的浓度---多子浓度决定于杂质浓度,少子浓度与温度有关。 *体电阻---通常把杂质半导体自身的电阻称为体电阻。 *转型---通过改变掺杂浓度,一种杂质半导体可以改型为另外一种杂质半导体。 7. PN结 * PN结的接触电位差---硅材料约为0.6~0.8V,锗材料约为0.2~0.3V。 * PN结的单向导电性---正偏导通,反偏截止。 8. PN结的伏安特性 二. 半导体二极管 *单向导电性------正向导通,反向截止。 *二极管伏安特性----同PN结。 *正向导通压降------硅管0.6~0.7V,锗管0.2~0.3V。 *死区电压------硅管0.5V,锗管0.1V。 3.分析方法------将二极管断开,分析二极管两端电位的高低: 若 V 阳 >V 阴 ( 正偏 ),二极管导通(短路); 若 V 阳

集成运放组成的运算电路 习题解答

第7章 集成运放组成的运算电路 本章教学基本要求 本章介绍了集成运放的比例、加减、积分、微分、对数、指数和乘法等模拟运算电路及其应用电路以及集成运放在实际应用中的几个问题。表为本章的教学基本要求。 表 第7章教学内容与要求 学完本章后应能运用虚短和虚断概念分析各种运算电路,掌握比例、求和、积分电路的工作原理和输出与输入的函数关系,理解微分电路、对数运算电路、模拟乘法器的工作原理和输出与输入的函数关系,并能根据需要合理选择上述有关电路。 本章主要知识点 1. 集成运放线性应用和非线性应用的特点 由于实际集成运放与理想集成运放比较接近,因此在分析、计算应用电路时,用理想集成运放代替实际集成运放所带来的误差并不严重,在一般工程计算中是允许的。本章中凡未特别说明,均将集成运放视为理想集成运放。 集成运放的应用划分为两大类:线性应用和非线性应用。 (1) 线性应用及其特点 集成运放工作在线性区必须引入深度负反馈或是兼有正反馈而以负反馈为主,此时其输出量与净输入量成线性关系,但是整个应用电路的输出和输入也可能是非线性关系。 集成运放工作在线性区时,它的输出信号o U 和输入信号(同相输入端+U 和反相输入端-U 之差)满足式(7-1) )(od o -+-=U U A U (7-1) 在理想情况下,集成运放工作于线性区满足虚短和虚断。虚短:是指运放两个输入端之间的电压几乎等于零;虚断:是指运放两个输入端的电流几乎等于零。即 虚短:0≈-+-U U 或 +-≈U U 虚断:0≈=+-I I

(2) 非线性应用及其特点 非线性应用中集成运放工作在非线性区,电路为开环或正反馈状态,集成运放的输出量与净输入量成非线性关系)(od o +--≠U U A U 。输入端有很微小的变化量时,输出电压为正饱和电压或负饱和电压值(饱和电压接近正、负电源电压),+-=U U 为两种状态的转折点。即 当+->U U 时,OL o U U = 当+-

运算放大器知识点总结

u o t u u i1 i2运算放大器知识点总结 1、 部分组成 偏置电路,输入级,中间级,输出级。 2、零点漂移: (1)表现: 输入u i =0时,输出有缓慢变化的电压产生。 (2)原因: 由温度变化引起的。当温度变化使第一级放大器的静态工作点发生微小变化时,这种变化量会被后面的电路逐级放大,最终在输出端产生较大的电压漂移。因而零点漂移也叫温漂。 (3)衡量方法: 将输出漂移电压按电压增益折算到输入端计算。 例如 100,=u1A 100=u2A 10000=u A 如果输入等效为100uV ,漂移为1V 。 (4)减小漂移的措施: 采用差动放大电路 采用温度补偿,非线性元件 3、差动放大电路 运放的输入级一般采用差动放大电路。 差动放大电路又称差分放大电路,它的输出电压与两个输入电压之差成正比。它能较好地克服直接耦合放大器的零点漂移问题,是集成运算放大器的基本组成单元。 结构如右图: (1)对称性结构 β1=β2=β U BE1=U BE2= U BE r be1= r be2= r be R C1=R C2= R C R b1=R b2= R b (2)信号分类 差模信号:i2i1id =u u u - o u V CC V EE o u V CC V EE

i2 u EE 共模信号:) ( 2 1 = i2 i1 ic u u u+ 差模电压增益: id od ud = u u A 共模电压增益: ic oc uc = u u A 总输出电压: ic uc id ud oc od o =u A u A u u u+ = + 2 1 1 EE AB R R R V U + = 3 AB C3 V 7.0 R U I - = 2 C3 C2 C1 I I I= = ②动态 恒流源等效电阻:) // 1( 3 2 1 be3 3 ce R R R r R r R + + + = β 等效 ,且 2 1 2 1 2 1 // R R R R R R + ? = (5)差动放大器输入、输出方式的接法 u i1=u i2 =u ic,u id=0 设u i1 ↑,u i2↑ →u o1↓,u o2↓。 因u i1 = u i2, →u o1 = u o2 → u o= 0 (理想化) 共模电压放大倍数A UC=0 i2 i1 u

集成运算放大器及其应用

第九章集成运算放大器及其应用(易映萍) 9.1 差分放大电路 9.2互补功率放大电路 9.3 集成运算放大电路 9.4 理想集成运放的线性运用电路 9.5 理想集成运放的非线性运用电路 习题 第九章集成运算放大器及其应用 9.1 差分放大电路 9.1.1 直接耦合多级放大电路的零点漂移现象 工业控制中的很多物理量均为模拟量,如温度、流量、压力、液面和长度等,它们通过不同的传感器转化成的电量也均为变化缓慢的非周期性连续信号,这些信号具有以下两个特点: 1.信号比较微弱,只有通过多级放大才能驱动负载; 2.信号变化缓慢,一般采用直接耦合多级放大电路将其放大。 u=0)时,人们在试验中发现,在直接耦合的多级放大电路中,即使将输入端短路(即 i u≠0),这种现象称为零点漂移(简称为零漂),如图输出端还会产生缓慢变化的电压(即 o 9.1所示。 (a)测试电路(b)输出电压u o的漂移 图9.1 零点漂移现象 9.1.2 零漂产生的主要原因 在放大电路中,任何参数的变化,如电源电压的波动、元件的老化以及半导体元器件参数随温度变化而产生的变化,都将产生输出电压的漂移,在阻容耦合放大电路中,耦合电容对这种缓慢变化的漂移电压相当于开路,所以漂移电压将不会传递到下一级电路进一步放

大。但是,在直接耦合的多级放大电路中,前一级产生的漂移电压会和有用的信号(即要求放大的输入信号)一起被送到下一级进一步放大,当漂移电压的大小可以和有用信号相当时,在负载上就无法分辨是有效信号电压还是漂移电压,严重时漂移电压甚至把有效信号电压淹没了,使放大电路无法正常工作。 采用高质量的稳压电源和使用经过老化实验的元件就可以大大减小由此而产生的漂移,所以由温度变化所引起的半导体器件参数的变化是产生零点漂移现象的主要原因,因而也称零点漂移为温度漂移,简称温漂,从某种意义上讲零点漂移就是静态工作点Q点随温度的漂移。 9.1.3抑制温漂的方法 对于直接耦合多级放大电路,如果不采取措施来抑制温度漂移,其它方面的性能再优良,也不能成为实用电路。抑制温漂的方法主要由以下几种: (1)采用稳定静态工作的分压式偏置放大电路中Re的负反馈作用; (2)采用温度补偿的方法,利用热敏元件来抵消放大管的变化; (3)采用特性完全相同的三极管构成“差分放大电路”; 9.1.4 差分放大电路 差分放大电路是构成多级直接耦合放大电路的基本单元电路。直接耦合的多级放大电路的组成框图如图9.2所示。 图9.2 多级放大的组成框图 A倍后传送到负载上,对电路造从上图可知输入级一旦产生了温漂,会经中间级放大 u2 A≈1,对电路造成的成严重的影响,而中间级产生的温漂,由于直接到达功放级而功放的 u 影响跟输入级相比少得多,所以,我们主要应设法抑制输入级产生的温漂,故在直接耦合的多级放大电路中只有输入级常采用差分放大电路的形式来抑制温漂。 9.1.4.1 差分放大电路的组成及结构特点 一.电路组成 差分放大电路如图9.3所示。

对比集成运放的两种应用

对比集成运放的两种应用 摘要:集成运放在现实生活中具有广泛的应用,我们按照特点将其分为线性应用和非线性应用。本文概括、对比了两种应用电路的特点、判定标准、分析方法及典型电路。 关键词:线性应用;非线性应用;“虚短”;“虚断” 集成运放是由具有高放大倍数的直接耦合放大电路所组成的集成电路。内部元器件都集成在同一小硅片上,元器件之问的距离近,对称性好,采用差分输入级有效地克服了零点漂移的突出问题。在实际应用电路中,由运算放大器构成了种类繁多、功能各异的电路,总体分为集成运放的线性应用和非线性应用。 1 在特点及判断标准上的对比 运放工作在线性区和非线性区的特点和判断标准都是不相同的:(1)当集成运放工作在线性区时,集成运放的输入输出成一定的比例关系,其电压放大倍数不再是开环变压放大倍数Auo,而是闭环电压放大倍数Auf,即图1中斜线的斜率;(2)当集成运放工作在非线性区,其内部的输出级三极管进入饱和区工作,输出电压与集成运放的输入信号不再呈线型关系,

其值近似等于电源电压Uom。 2 在基本分析方法上的对比 由于实际的集成运放的指标接近理想化条件,引入理想集成运放的模式后,把实际的集成运放当作理想集成运放来分析电路所引起的误差不大,这是允许的。所以我们利用“虚短”“虚断”的概念来分析电路,可以大大简化集成运放应用电路的分析过程。 (1)虚短:是指集成运放的同相输入端和反相输入端即好像是短路,又不是真正短路。即u+-u-≈0(实际不足1 mV)。 如果集成运放其中一输入端接地(或通过电阻接地),即u+(或u-)=0,根据“虚短”,则u-(或u+)≈0,但这个输入端又不是直接接地,这种情况下称之为“虚地”。 (2)虚断:是指集成运放的两输入端与内部电路即像是断路,又不是真正断路。即i+=i-≈0(往往不足1uA,远小于输入端外电路的电流)。 集成运放工作在不同区域时,分析方法不尽相同,线性应用电路可使用“虚短”、“虚断”,而非线性应用电路仅能使用“虚断”。 3 在分析过程中的对比 在分析集成运放应用电路时,如电路中存在负反

第5章 含有运算放大器的电阻电路总结

第五章 含有运算放大器的电阻电路 ◆ 重点: 1、运放的传输特性 2、比例器、加法器、减法器、跟随器等运算电路 3、含理想运放的运算电路的分析计算 ◆ 难点: 熟练计算含理想运放的电路 5.1 运放的电路模型 5.1.1 运放的符号 运放是具有高放大倍数的直接耦合放大电路组成的半导体多端实际元件。而在本章中,所讲到“运放”,是指实际运放的电路模型——一种四端元件。其符号为 + u- _ o + _ 图5-1 运放的符号 在新国标中,运放及理想运放的符号分别为 图5-2 运放的新国标符号 5.1.2 运放的简介 一、同相与反相输入端 运放符号中的“+”、“-”表示运放的同相输入端和反相输入端,即当输入电压加在同相输入端和公共端之间时,输出电压和输入电压两者的实际方向相对于公共端来说相同;反之,当输入电压加在反相输入端和公共端之间时,输出电压和输入电压两者的实际方向相对于公共端来说相反。其意义并不是电压的参考方向。 二、公共端 在运放中,公共端往往取定为接地端——电位为零,实际中,电子线路中的接地端常常取多条支路的汇合点、仪器的底座或机壳等,输入电压、输出电压都以之为参考点。有时,电路中并不画出该接地端,但计算时要注意它始终存在。

5.1.3 运放的输入输出关系 一、运放输入输出关系曲线 在运放的输入端分别同时加上输入电压+ u 和- u (即差动输入电压为d u )时,则其输 出电压u o 为 d u u o u A u u A u =-=-+)( d 图5-3 运放输入输出关系曲线 实际上,运放是一种单向器件,即输出电压受输入电压的控制,而输入电压并不受输出电压的控制。由其输入输出关系可以看出,运放的线性放大部分很窄,当输入电压很小时,运放的工作状态就已经进入了饱和区,输出值开始保持不变。 二、运放的模型 a u - u o u 图5-4 运放的电路模型 由运放的这一模型,我们可以通过将运放等效为一个含有受控源的电路,从而进行分析计算。 例:参见书中P140所示的反相比例器。(学生自学) 5.1.4 有关的说明 在电子技术中,运放可以用于 1.信号的运算——如比例、加法、减法、积分、微分等 2.信号的处理——如有源滤波、采样保持、电压比较等 3.波形的产生——矩形波、锯齿波、三角波等 4.信号的测量——主要用于测量信号的放大 5.2 具理想运放的电路分析 5.2.1 含理想运放的电路分析基础 所谓“理想运放”,是指图中模型的电阻R in 、R 0为零,A 为无穷大的情况。由此我们可以得出含有理想运放的电路的分析方法。根据输入输出特性,我们可以得出含有理想运放器件的电路的分析原则:

第六章集成运放组成的运算电路典型例题

第六章集成运放组成的运算电路 运算电路 例6-1例6-2例6-3例6-4例6-5例6-6例6-7例6-8例6-9 例6-10例6-11 乘法器电路 例6-12例6-13例6-14 非理想运放电路分析 例6-15 【例6-1】试用你所学过的基本电路将一个正弦波电压转换成二倍频的三角波电压。要求用方框图说明转换思路,并在各方框内分别写出电路的名 称。 【相关知识】 波形变换,各种运算电路。 【解题思路】 利用集成运放所组成的各种基本电路可以实现多种波形变换;例如,利用积分运算电路可将方波变为三角波,利用微分运算电路可将三角波 变为方波,利用乘方运算电路可将正弦波实现二倍频,利用电压比较器可将正弦波变为方波。 【解题过程】 先通过乘方运算电路实现正弦波的二倍频,再经过零比较器变为方波,最后经积分运算电路变为三角波,方框图如图(a)所示。 【其它解题方法】 先通过零比较器将正弦波变为方波,再经积分运算电路变为三角波,最后经绝对值运算电路(精密整流电路)实现二倍频,方框图如图(b)所示。

实际上,还可以有其它方案,如比较器采用滞回比较器等。 【例6-2】电路如图(a)所示。设为A理想的运算放大器,稳压管DZ的稳定电压等于5V。 (1)若输入信号的波形如图(b)所示,试画出输出电压的波形。 (2)试说明本电路中稳压管的作用。 图(a) 图(b) 【相关知识】 反相输入比例器、稳压管、运放。 【解题思路】 (1)当稳压管截止时,电路为反相比例器。 (2)当稳压管导通后,输出电压被限制在稳压管的稳定电压。 【解题过程】 (1)当时,稳压管截止,电路的电压增益 故输出电压

运算放大器总结

运算放大器的原理 运放如上图有两个输入端a,b和一个输出端o.也称为倒向输入端(反相输入端),非倒向输入端(同相输入端)和输出端.当电压加U-加在a端和公共端(公共端是电压的零位,它相当于电路中的参考结点.)之间, 且其实际方向从a 端指向公共端时,输出电压U实际方向则自公共端指向o端,即两者的方向正好相反.当输入电压U+加在b端和公共端之间,U与U+两者的实际方向相对公共端恰好相同.为了区别起见,a端和b 端分别用"-"和"+"号标出,但不要将它们误认为电压参考方向的正负极性.电压的正负极性应另外标出或用箭头表示.反转放大器和非反转放大器如下图: 一般可将运放简单地视为:具有一个信号输出端口(Out)和同相、反相两个高阻抗输入端的高增益直接耦合电压放大单元,因此可采用运放制作同相、反相及差分放大器。 运放的供电方式分双电源供电与单电源供电两种。对于双电源供电运放,其输出可在零电压两侧变化,在差动输入电压为零时输出也可置零。采用单电源供电的运放,输出在电源与地之间的某一范围变化。 运放的输入电位通常要求高于负电源某一数值,而低于正电源某一数值。经过特殊设计的运放可以允许输入电位在从负电源到正电源的整个区间变化,甚至稍微高于正电源或稍微低于负电源也被允许。这种运放称为轨到轨(rail-to-rail)输入运算放大器。 运算放大器的输出信号与两个输入端的信号电压差成正比,在音频段有:输出电压=A0(E1-E2), 反相端的输入信号电压。 运算放大器的历史 直流放大电路在工业技术领域中,特别是在一些测量仪器和自动化控制系统中应用非常广泛。如在一些自动控制系统中,首先要把被控制的非电量(如温度、转速、压力、流量、照度等)用传感器转换为电信号,再与给定量比较,得到一个微弱的偏差信号。因为这个微弱的偏差信号的幅度和功率均不足以推动显示或者执行机构,所以需要把这个偏差信号放大到需要的程度,再去推动执行机构或送到仪表中去显示,从而达到自动控制和测量的目的。因为被放大的信号多数变化比较缓慢的直流信号,分析交流信号放大的放大器由于存在电容器这样的元件,不能有效地耦合这样的信号,所以也就不能实现对这样信号的放大。能够有效地放大缓慢变化的直流信号的最常用的器件是运算放大器。运算放大器最早被发明作为模拟信号的运算(实现加减乘除比例微分积分等)单元,是模拟电子计算机的基本组成部件,由真空电子管组成。目前所用的运算放大器,是把多个晶体管组成的直接耦合的具有高放大倍数的电路,集成在一块微小的硅片上。 第一块集成运放电路是美国仙童(fairchild)公司发明的μA741,在60年代后期广泛流行。直到今天μA741仍然是各大学电子工程系中讲解运放原理的典型教材。 运放的工艺技术

集成运放基本应用之一—模拟运算电路

集成运放基本应用之一—模拟运算电路

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实验十二集成运放基本应用之一——模拟运算电路 一、实验目的 1、了解并掌握由集成运算放大器组成的比例、加法、减法和积分等基本运算电路的原理与功能。 2、了解运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题。 二、实验原理 集成运算放大器是一种具有高电压放大倍数的直接耦合多级放大电路。当外部接入不同的线性或非线性元器件组成输入和负反馈电路时,可以灵活地实现各种特定的函数关系。在线性应用方面,可组成比例、加法、减法、积分、微分、对数等模拟运算电路。 理想运算放大器特性: 在大多数情况下,将运放视为理想运放,就是将运放的各项技术指标理想化,满足下列条件的运算放大器称为理想运放: 开环电压增益A ud=∞ 输入阻抗r i=∞ 输出阻抗r o=0 带宽f BW=∞ 失调与漂移均为零等。 理想运放在线性应用时的两个重要特性: (1)输出电压U O与输入电压之间满足关系式 U O=A ud(U+-U-) 由于A ud=∞,而U O为有限值,因此,U+-U-≈0。即U+≈U-,称为“虚短”。

(2)由于r i =∞,故流进运放两个输入端的电流可视为零,即I IB =0,称为“虚断”。这说明运放对其前级吸取电流极小。 上述两个特性是分析理想运放应用电路的基本原则,可简化运放电路的计算。 基本运算电路 1) 反相比例运算电路 电路如图5-1所示。对于理想运放, 该电路的输出电压与输入电压之间的 关系为 为了减小输入级偏置电流引起的运算误差,在同相输入端应接入平衡电阻R 2=R 1 // R F 。 图5-1 反相比例运算电路 图5-2 反相加法运算电路 2) 反相加法电路 电路如图5-2所示,输出电压与输入电压之间的关系为 )U R R U R R ( U i22 F i11F O +-= R 3=R 1 / R 2 // R F 3) 同相比例运算电路 图5-3(a)是同相比例运算电路,它的输出电压与输入电压之间的关系为 i 1 F O )U R R (1U + = R 2=R 1 / R F 当R 1→∞时,U O =U i ,即得到如图5-3(b)所示的电压跟随器。图中R 2=R F , i 1 F O U R R U -=

集成运放电路的设计

一设计目的 1.集成运算放大电路当外部接入不同的线性或非线性元器件组成输入和负反 馈电路时,可以灵活地实现各种特定的函数关系,在线性应用方面,可组成比例、加法、减法、积分、微分等模拟运算电路。 2.本课程设计通过Mulitisim编写程序几种运算放大电路仿真程序,通过输入 不同类型与幅度的波形信号,测量输出波形信号对电路进行验证,并利用Protel软件对实现对积累运算放大电路的设计,并最终实现PCB版图形式。二设计工具:计算机,Mulitisim,Protel软件 三设计任务及步骤要求 1)通过Mulitisim编写程序运算放大电路仿真程序,通过输入不同类型与 幅度的波形信号,测量输出波形信号对电路进行验证。输入电压波形可以任意选取,并且可对输入波形的运算进行实时显示,并进行比较; 2)对设计完成的运算放大电路功能验证无误后,通过Protel软件对首先对电 路进行原理图SCH设计,要求:所有运算放大电路在一张原理图上; 输入输出信号需预留接口; 3)设计完成原理图SCH后,利用Protel软件设计完成印制板图PCB,要求:至 少为双层PCB板; 四设计内容 1集成运算放大器放大电路概述

集成电路是一种将“管”和“路”紧密结合的器件,它以半导体单晶硅为芯片,采用专门的制造工艺,把晶体管、场效应管、二极管、电阻和电容等元件及它们之间的连线所组成的完整电路制作在一起,使之具有特定的功能。集成放大电路最初多用于各种模拟信号的运算(如比例、求和、求差、积分、微分……)上,故被称为运算放大电路,简称集成运放。集成运放广泛用于模拟信号的处理和产生电路之中,因其高性价能地价位,在大多数情况下,已经取代了分立元件放大电路。 2集成运放芯片的选取和介绍 由于LM324具有电源电压范围宽,静态功耗小,可单电源使用,价格低廉等优点,而本次电子设计实验对精度要求不是非常高,LM324完全满足要求,因此我们这里选用LM 324作为运放元件 LM324是四运放集成电路,它采用14脚双列直插塑料封装,外形如图。它的内部包含四组形式完全相同的运算放大器,除电源共用外,四组运放相互独立。每一组运算放大器可如图所示的符号来表示,它有5个引出脚,其中“+”、“-”为两个信号输入端,“V+”、“V-”为正、负电源端,“Vo”为输出端。两个信号输入端中,Vi-(-)为反相输入端,表示运放输出端Vo的信号与该输入端的位相反;Vi+(+)为同相输入端,表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相同。LM324的引脚排列见图。 3运放电路基本原理及其Mulitisim仿真 3.1.同相比例运放电路

集成运算放大器的应用实验报告

集成运算放大器的应用实验报告一、实验目的 1.了解运算放大器的特性和基本运算电路的组成; 2.掌握运算电路的参数计算和性能测试方法。 二、实验仪器及器件 1.数字示波器; 2.直流稳压电源; 3.函数信号发生器; 4.数字电路实验箱或实验电路板; 5.数字万用表; 6.集成电路芯片uA741 2块、电容0.01uF2个,各个阻值的电阻若干个。 三、实验内容 1、在面包板上搭接μA741的电路。首先将+12V和-12V直流电压正确接入μA741的Vcc+(7脚)和Vcc-(4脚)。 2、用μA741组成反比例放大电路,放大倍数自定,用示波器观察输入和输出波形,测量放大器的电压放大倍数。 3、用μA741组成积分电路,用示波器观察输入和输出波形,并做好记录。 四、实验原理 (1)集成运放简介 集成电路运算放大器(简称集成运放或运放)是一个集成的高增益直接耦合放大器,通过外接反馈网络可构成各种运算放大电路和其它应用电 路。集成运放uA741

uA741电路符号及引脚图 任何一个集成运放都有两个输入端,一个输出端以及正、负电源端,有的品种还有补偿端和调零端等。 (a )电源端:通常由正、负双电源供电,典型电源电压为±15V 、 ±12V 等。如:uA741的7脚和4脚。 (b )输出端:只有一个输出端。在输出端和地(正、负电源公共端)之间获得输出电压。如:uA741的6脚。最大输出电压受运放所接电源的电压大小限制,一般比电源电压低1~2V ;输出电压的正负也受电源极性的限制;在允许输出电流条件下,负载变化时输出电压几乎不变。这表明集成运放的输出电阻很小,带负载能力较强。 (c )输入端:分别为同相输入端和反相输入端。如:uA741的3脚和2脚。输入端有两个参数需要注意:最大差模输入电压V id max 和最大共模输入电压 V ic max 。 两输入端电位差称为“差模输入电压”V id :id V V V +-=- 。 两输入端电位的平均值,称为“共模输入电压”V ic : 任何一个集成运放,允许承受的V id max 和V ic max 都有一定限制。 两输入端的输入电流 i + 和 i - 很小,通常小于1?A ,所以集成运放的 输入电阻很大。 (2)集成运放的主要参数 集成运放的主要参数有:输入失调电压、输入失调电流、开环差模电压放大倍数、共模抑制比、输入电阻、输出电阻、增益-带宽积、转换速率和最大共模输入电压。其中最重要的是增益-带宽积、转换速率和最大共模输入电压三个参数,在应用集成运放时应特别注意。

集成运放组成的基本运算电路-实验报告

实验报告 课程名称: 电路与模拟电子技术实验 指导老师: 张冶沁 成绩:__________________ 实验名称: 基本运算电路设计 实验类型: 电路实验 同组学生姓名:__________ 一、实验目的和要求(必填) 二、实验内容和原理(必填) 三、主要仪器设备(必填) 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析(必填) 七、讨论、心得 一、实验目的和要求 1.掌握集成运放组成的比例、加法和积分等基本运算电路的设计。 2.掌握基本运算电路的调试方法。 3.学习集成运算放大器的实际应用。 二、实验内容和原理 1.实现反相加法运算电路 2.实现反相减法运算电路 3.用积分电路将方波转换为三角波 4.同相比例运算电路的电压传输特性(选做) 5.查看积分电路的输出轨迹(选做) 三、主要仪器设备 HY3003D-3型可调式直流稳压稳流电源 示波器、信号发生器、万用表 实验箱LM358运放模块 四、操作方法和实验步骤 1.两个信号的反相加法运算 1) 按设计的运算电路进行连接。 2) 静态测试:将输入接地,测试直流输出电压。保证零输入时电路为零输出。 3) 调出0.2V 三角波和0.5V 方波,送示波器验证。 4) V S1输入0.2V 三角波,V S2输入0.5V 方波,用示波器双踪观察输入和输出波形,确认电路功能正确。记录示波器波形(坐标对齐,注明幅值)。 2. 减法器(差分放大电路) 减法器电路,为了消除输入偏置电流以及输入共模成分的影响,要求R1=R2、RF=R3。

1) 按设计的运算电路进行连接。 2) 静态测试:输入接地,保证零输入时为零输出。 3) V S1和V S2输入正弦波(频率和幅值),用示波器观察输入和输出波形,确认电路功能正确。 4) 用示波器测量输入和输出信号幅值,记到表格中。 3.用积分电路转换方波为三角波 电路中电阻R2的接入是为了抑制由I IO、V IO所造成的积分漂移,从而稳定运放的输出零点。 在t<<τ2(τ2=R2C)的条件下,若V S为常数,则V O与t将近似成线性关系。因此,当V S为方波信号并满足T P<<τ2时(T P为方波半个周期时间),则V O将转变为三角波,且方波的周期越小,三角波的线性越好,但三角波的幅度将随之减小。 1) 连接积分电路,加入方波信号(幅度?)。 2) 选择频率,使T P <<τ2,用示波器观察输出和输入波形,记录线性情况和幅度。 3) 改变方波频率,使T P ≈τ2,观察并记录输出波形的线性情况和幅度的变化。 4) 改变方波频率,使T P >>τ2,观察并记录输出波形的线性情况和幅度的变化。 4.同相比例运算电压传输特性 同相比例运算电路同反相加法运算电路,其特点是输入电阻比较大,电阻R’的接入同样是为了消除平均偏置电流的影响,故要求R’=R1//R F。 1) 连接同相比例运算电路。 2) 静态测试:输入接地,保证零输入时为零输出。 3) 加入正弦波,用示波器观察输入和输出波形,验证电路功能。 4) 用示波器测出电压传输特性:示波器选择XY显示模式,选择适合的按钮设置。 5) 适当增大输入信号,使示波器显示整个电压传输特性曲线(即包含线性放大区和饱和区)。

集成运放电路实验报告

实验报告姓名:学号: 日期:成绩: 一、实验目的 1、研究由集成运算放大器组成的比例、加法、减法和积分等基本运算电路的功能。 2、了解运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题。 二、实验原理 集成运算放大器是一种具有高电压放大倍数的直接耦合多级放大电路。当外部接入不同的线性或非线性元器件组成输入和负反馈电路时,可以灵活地实现各种特定的函数关系。在线性应用方面,可组成比例、加法、减法、积分、微分、对数等模拟运算电路。 理想运算放大器特性 在大多数情况下,将运放视为理想运放,就是将运放的各项技术指标理想化,满足下列条件的运算放大器称为理想运放。 =∞ 开环电压增益A ud =∞ 输入阻抗r i 输出阻抗r =0 o =∞ 带宽 f BW

失调与漂移均为零等。 理想运放在线性应用时的两个重要特性: (1)输出电压U O 与输入电压之间满足关系式 U O =A ud (U +-U -) 由于A ud =∞,而U O 为有限值,因此,U +-U -≈0。即U +≈U -,称为“虚短”。 (2)由于r i =∞,故流进运放两个输入端的电流可视为零,即I IB =0,称为“虚断”。这说明运放对其前级吸取电流极小。 上述两个特性是分析理想运放应用电路的基本原则,可简化运放电路的计算。 基本运算电路 1) 反相比例运算电路 电路如图6-1所示。对于理想运放, 该电路的输出电压与输入电压之间的关系为 为了减小输入级偏置电流引起的运算误差,在同相输入端应接入平衡电阻R 2=R 1 // R F 。 图6-1 反相比例运算电路 图6-2 反相加法运算电路 2) 反相加法电路 电路如图6-2所示,输出电压与输入电压之间的关系为 )U R R U R R ( U i22 F i11F O +-= R 3=R 1 // R 2 // R F 3) 同相比例运算电路 图6-3(a)是同相比例运算电路,它的输出电压与输入电压之间的关系为 i 1 F O )U R R (1U + = R 2=R 1 // R F 当R 1→∞时,U O =U i ,即得到如图6-3(b)所示的电压跟随器。图中R 2=R F , i 1 F O U R R U - =

集成运算放大器电路分析及应用(完整电子教案)

集成运算放大器电路分析及应用(完整电子教案) 3.1 集成运算放大器认识与基本应用 在太阳能充放电保护电路中要利用集成运算放大器LM317 实现电路电压检测,并通过 三极管开关电路实现电路的控制。首先来看下集成运算放大器的工作原理。 【项目任务】 测试如下图所示,分别测量该电路的输出情况,并分析电压放大倍数。 信息单】 集成运放的实物如图3.2 所示。 图3.2 集成运算放大 1. 集成运放的组成及其符号 各种集成运算放大器的基本结构相似,主要都是由输入级、中间级和输出级以及偏置电路组成,如图3.3 所示。输入级一般由可以抑制零点漂移的差动放大电路组成;中间级的作用是获得较大的电压放大倍数,可以由共射极电路承担;输出级要求有较强的带负载能力,一般采用射极跟随器;偏置电路的作用是为各级电路供给合理的偏置电流。

图3.3 集成运算放大电路的结构组成集成运放的图形和文字符号如图3.4 所示。 图3.4 集成运放的图形和文字符号 其中“ -”称为反相输入端,即当信号在该端进入时,输出相位与输入相位相反;而 “+”称为同相输入端,输出相位与输入信号相位相同。 2. 集成运放的基本技术指标集成运放的基本技术指标如下。 ⑴输入失调电压U OS 实际的集成运放难以做到差动输入级完全对称,当输入电压为零时,输出电压并不为零。规定在室温(25℃ )及标准电源电压下,为了使输出电压为零,需在集成运放的两输入端额外附加补偿电压,称之为输入失调电压U OS,U OS 越小越好,一般约为0.5~5mV 。 ⑵开环差模电压放大倍数A od 集成运放在开环时(无外加反馈时),输出电压与输入差模信号的电压之比称为开环差模电压放大倍数A od。它是决定运放运算精度的重要因素,常用分贝(dB) 表示,目前最高值可 达140dB(即开环电压放大倍数达107)。 ⑶共模抑制比K CMRR K CMRR 是差模电压放大倍数与共模电压放大倍数之比,即K CMRR = A A od,其含义与差 动放大器中所定义的K CMRR 相同,高质量的运放K CMRR 可达160dB 。 ⑷差模输入电阻r id r id 是集成运放在开环时输入电压变化量与由它引起的输入电流的变化量之比,即从输入端看进去的动态电阻,一般为M Ω数量级,以场效应晶体管为输入级的r id 可达104M Ω。分析集成运放应用电路时,把集成运放看成理想运算放大器可以使分析简化。实际集成运放绝大部分接近理想运放。对于理想运放,A od、K CMRR 、r id 均趋于无穷大。 ⑸开环输出电阻r o r o 是集成运放开环时从输出端向里看进去的等效电阻。其值越小,说明运放的带负载能 力越强。理想集成运放r o趋于零。 其他参数包括输入失调电流I OS、输入偏置电流I B、输入失调电压温漂d UOS/d T 和输入失 调电流温漂d IOS/ d T、最大共模输入电压U Icmax、最大差模输入电压U Idmax 等,可通过器件

集成运算放大器的应用实验报告

集成运算放大器的应用实验报告 一、实验目的 1. 了解运算放大器的特性和基本运算电路的组成; 2. 掌握运算电路的参数计算和性能测试方法。 二、实验仪器及器件 1 .数字示波器; 2. 直流稳压电源; 3. 函数信号发生器; 4. 数字电路实验箱或实验电路板; 5. 数字万用表; 6. 集成电路芯片UA741 2块、电容个,各个阻值的电阻若干个。 三、实验内容 1、在面包板上搭接卩A741的电路。首先将+12V和-12V直流电压正确接入卩A741的Vcc+(7脚)和Vcc- (4脚)。 2、用卩A741组成反比例放大电路,放大倍数自定,用示波器观察输入和输出波形,测量放大器的电压放大倍数。 3、用卩A741组成积分电路,用示波器观察输入和输出波形,并做好记录。 四、实验原理 (1)集成运放简介 集成电路运算放大器(简称集成运放或运放)是一个集成的高

增益直接耦合放大器,通过外接反馈网络可构成 各种运算放大电路和 其它应用电路。集成运放uA741 的 引脚图下图所示 uA741电路符号及引脚图 任何一个集成运放都有两个输入端,一个输出端以及正、负电源端,有的品种还有补偿端和调零端等。 (a)电源端:通常由正、负双电源供电,典型电源电压为土15V、±12V等。如:uA741的7脚和4脚。 (b)输出端:只有一个输出端。在输出端和地(正、负电源公共端) 之间获得输出电压。如:uA741的6脚。最大输出电压受运放所接电源的电压大小限制,一般比电源电压低1?2V;输出电压的正负也受电源极性的限制;在允许输出电流条件下,负载变化时输出电压几乎不变。这表明集成运放的输出电阻很小,带负载能力较强。 (c)输入端:分别为同相输入端和反相输入端。如:uA741的3脚和2脚。输入端有两个参数需要注意:最大差模输入电压V id max和最大共模输入电压V ic max 。 两输入端电位差称为“差模输入电压” V id :V id V V 。两输入端电 位的平均值,称为“共模输入电压”V ic : 任何一个集成运放,允许承受的V d max和V c max都有一定限制。两输入端的输入电流i + 和i - 很小,通常小于1?A ,所以集成运放的输入电阻很大。 (2)集成运放的主要参数

简析集成运算放大器的发展及典型精典应用电路

模拟电子技术科技小论文 简析集成运算放大器的发展及典型精典 应用电路 姓名: 学院:电子工程学院 专业:电子信息工程 班级:2016级5班 指导老师:

一、集成运算放大器的发展历史及现状 1934年的某天,哈里·布莱克(Harry·Black)搭渡从他家所在的纽约到贝尔实验室所在的新泽西去上班。渡船舒缓了他那紧张的神经,使得他可以做一些概念性的思考。哈里有个难题要解决:当电话线延伸得很长时,信号需要放大。但放大器是如此的不可靠,使得服务质量受到严重制约。首先,初始增益误差很大,但这个问题很快就通过使用一个调节器解决了。第二,即使放大器在出厂时调节好了,但是在现场应用的时候,增益的大范围漂移使得音量太低或者输入的语音失真。 为了制造一个稳定的放大器,很多的方法都尝试过了,但是变化的温度和极差的电话线供电状况所导致的增益漂移,一直难以克服。被动元件比主动元件有更好的漂移特性,如果放大器的增益取决于被动元件的话,问题不就解决了吗?在这次搭渡途中,哈里构思了这样一个新奇的解决方法,并记录了下来。 这个方法首先需要制造一个增益比实际应用所需增益要大的放大器,然后将部分的输出信号反馈到输入端,使得电路(包括放大器和反馈元件)增益取决于反馈回路而不是放大器本身。这样,电路增益也就取决于被动的反馈元件而不是主动的放大器,这叫做负反馈,是现代运算放大器的工作原理。哈里在渡船上记录了史上第一个有意设计的反馈电路,但是我们可以肯定在这之前,有人曾无意构建过反馈电路,只不过忽视了它的效果而已。起初,管理层和放大器设计者有很大的抱怨:“设计一个30-KHz增益带宽积(GBW)的放大器已经够难的了,现在这个傻瓜想要我们设计成3-MHz的增益带宽积,但他却只是用来搭建一个30-KHz增益带宽积的电路!”然而,时间证明哈里是对的。但是哈里没有深入探讨这带来的一个次要问题——振荡。当使用大开环增益的放大器来构建闭环电路时,有时会振荡。直至40年代人们才弄懂了个中原因,但是要解决这个问题需要经过冗长繁琐的计算,多年过去了也没有人能想出简单易懂的方法来。 1945年,H.W.Bode提出了图形化方式分析反馈系统稳定性的方法。此前反馈的分析是通过乘除法来完成的,传函的计算十分费时费力,需要知道的是,直至70年代前工程师是没有计算器和计算机的。波特使用了对数的方法将复杂的数学计算转变成简单直观的图形分析,虽然设计反馈系统仍然很复杂,但不再是只被“暗室”里的少数电子工程师所掌握的“艺术”了。任何电子工程师都可以使用波特图去寻找反馈电路的稳定性,反馈的应用也得以迅速增长。 世界上第一台计算机是模拟计算机!它使用预先编排的方程和输入数据来计算输出,因为这种“编程”是硬件连线的——搭建一系列的电路,这种局限性最

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