第三章集成运算放大器课件

第三章集成运算放大器

第一节直接耦合放大电路

一、填空题

1、阻容耦合多级放大电路不能有效地放大，因为对这种信号来说，耦合电容呈现很大的，放大电路不但能放大直流信号，也可以放大交流信号。

2、衡量一个放大电路的零漂，不仅要看漂移了多少，还要看放大电路的。

3、为保证多级直接耦合放大电路能正常工作，必须注意前后级间要有合理的配置，一般采取

或或来调节后级发射极电位，也可采用管和组成互补耦合放大电路。

4、对于多级直接耦合放大电路，一是要考虑问题，二是要考虑对放大电路性能的影响。

5、产生零漂的原因有、、，其中主要是。

6、对照图3－1填入元件的极性。a－b端分别对应二极管的和。

二、判断题（正确的在括号中打“√”，错误的打“×”）

1、直接耦合放大电路是把第一级的输出直接加到第二级的输入端进行放大的电路。

2、直接耦合放大器级数越多，零漂越小。

3、零漂是指输出端缓慢的不规则的电压变化。

4、零漂一般是折算到输出端来衡量的。

5、直接耦合放大电路能够放大缓慢变化的信号和直流信号，但不能放大漂移电压。

6、阻容耦合放大电路不存在零漂问题。

三、问答题

1、什么叫零点漂移？

2、为什么说多级直接耦合放大电路中第一级的零漂影响最大？

3、在直接耦合放大电路中为什么用二极管或稳压管代替后级发射极电阻，有什么作用？

四、计算题

1、有一个两级直接耦合放大电路，每一级的电压放大倍数为Au＝30，温度的变化使每一级输出的电压漂移为0.1V，求经过两级放大后总的漂移电压为多少？（设第一级输入电压Ui＝0）

2、有甲、乙两个直接耦合放大器，甲放大器的输出漂移电压Uoc1＝5V，其放大倍数为Au1＝500；乙放大器的输出漂移电压Uoc2＝10V，Au2＝5000.它们折合到输入端等效漂移电压分别为多少？哪个放大器质量较好？

第二节差动放大电路

一、填空题

1、差动放大电路的实质是能够克服的一种多级放大电路，它具有灵活的

方式，是一种常用的电路，也是组成输入电路的主要形式。

2、两个大小且相位的输入信号称为共模信号；两个大小且极性

的输入信号称为差模信号。

3、一个性能良好的差动放大电路，对信号应有很高的放大倍数，对信号应有足够的抑制能力。

4、为了克服零点漂移，常采用实用的差动放大电路和

差动放大电路。

5、不管信号是输入或输入，但只要输出，它的差模电压放大倍数是单管电压放大电路的放大倍数的一半，若为输出，它的差模电压放大倍数与单管基本放大电路的放大倍数相同。

6、差动放大电路的信号有输入、输入、输入等三种方式。

7、衡量差动放大电路性能优劣的主要指标是。

8、差动放大电路有、、

、。

二、判断题（正确的在括号中打“√”，错误的打“×”）

（）1、基本差动放大电路，因电路参数对称，当温度变化时，使电路的输出电压仍为零，从而较好地抑制零漂，但也抑制了差模信号的放大。

（）2、两个大小不等而极性相反的输入信号称为差模信号。

（）3、只要有信号输入，差动放大电路就可以有效地放大输入信号。

（）4、自动控制系统中常采用共模输入方式。

（）5、共模抑制比越小，差动放大电路的性能越好。

（）6、差动放大电路对共模信号没有放大作用，放大的只是差模信号。

（）7、单端输入，依靠输入信号分压后取得差动信号。

（）8、单端输入，单端输出常用来将差模信号转换成为单端输出的信号。

（）9、单端输入，双端输出差动放大电路的放大倍数与双端输入、双端输出一样。

（）10、长尾式差动放大电路中加入辅动电源U EE是为了使三极管的动态范围变小。

（）11、具有恒流源的差动放大电路，会影响到差模信号的放大。

（）12、差动放大电路的共模放大倍数实际上为零。

三、选择题（将正确答案的序号填入括号中）

1、双端输出时的差动放大电路，若两边电路参数对称，每个单管电压放大倍数分别为Ad1、Ad2，则该电路的差模电压放大倍数Ad等于（）。

A、Ad1+Ad2

B、Ad1－Ad2

C、Ad1*Ad

D、Ad1或Ad2

2、在图3－1的带调零电位器的垂尾式差动放大电路中，只对共模信号有负反馈的元件是（）。

A、Rp

B、R E

C、R1或R2

D、Rc1或Rc2

3、下列说法正确的是（）。

A、R E大时，克服零漂的作用就小

B、R E大时，克服零漂的作用就大

A、R E小时，克服零漂的作用就大D、R E大小与克服零漂的作用无关

四、问答题

1、简述三极管恒流源的作用。

2、简述长尾式差动放大电路抑制零漂的原理。

五、计算题

典型对称差动放大器如图3－2所示，其中

三极管β＝50，rbe＝1KΩ，若共模电压放

大倍数为10，其余元件参数如图，R忽略

不计，试求：

（1）静态工作点及差模电压放大倍数；

（2）共模抑制比K CMRR；

（3）若C1、C2两点接上负载R L＝1K

Ω，求差模电压放大倍数及共模抑制比K CMRR。

[提示：差模电压放大倍数计算公式中等效负载R＇L＝R C∥（Rc／2）]

第三节集成运算放大器简介

一、填空题

1、集成电路按其功能可分为集成电路和集成电路。

2、模拟集成电路常用的有、、

集成数－模和模－数转换器等多种。

3、集成运算放大器一般由、、和组成。

4、通用型集成运放按主要参数由低到高分为、和。

二、判断题（正确的在括号中打“√”，错误的打“×”）

（）1、集成电路的元器件性能比较一致，对称性好，适于作差动放大电路。

（）2、数字集成电路主要用于处理连续的、离散的信号。

（）3、集成运算放大器是一种非线性集成电路。

（）4、集成运算放大器输入级的作用是提供同相或反相的一个输入端。

（）5、集成运放的引出端只有三个。

（）6、开环差模电压越高，构成的电路运算精度高，工作也越稳定。

（）7、输入失调电流是指在输入信号为零时，同相和反相两个输入端静态基极电流之差。（）8、集成运算放大器的输入偏置电流越大越好。

（）9、差模输入电阻是指集成运放的两个输出端加入差模信号时的交流输入电阻。

（）10、差模输入电阻越大，集成运放向信号源索取的电流越小，运算精度越高。

三、问答题

1、简述集成运放各组成部分的功能。

2、何谓开环差模电压放大倍数和最大差模输入电压？

3、什么是集成电路，它与分立元件电路相比有何优点？

第四节基本集成运算放大电路

一、填空题

1、理想集成运放两输入端电位，输入电流。

2、利用、、概念分析工作在线性区的集成运放电路，可大大简化分析和计算过程。

3、分析集成运放时，通常把它看成是一个理想元件，即无穷大，无穷大，

无穷大以及为零。

二、判断题（正确的在括号中打“√”，错误的打“×”）

1、理想集成运放的同相输入端和反相输入端之间不存在“虚短”、“虚断”现象。

2、反相器既能使输入信号倒相，又具有电压放大作用。

3、3、电压跟随器的开环电压放大倍数等于1.

4、基本的比例运算放大电路是一种基本非线性放大电路。

三、问答题

什么叫“虚短”、“虚断”、“虚地”？

四、计算题

1、指出图3－3属于什么电路，其中R1＝5.1KΩ，Ui＝0.2V，Uo＝－3V，计算Rf的阻值。

2、指出图3－4属于什么电路，若Rf＝100 KΩ，Ui＝0.1V，Uo＝2.1V，计算R1的阻值。

3、如图3－5所示，为理想条件下的运算放大器，试计算其电压放大倍数Auf。

4、画出输出电压Uo与输入电压Ui满足下列关系式的集成运放电路：

（1）Uo/Ui＝－1；（2）Uo/Ui=1；（3）Uo/Ui＝20；（4）Uo/(Ui1+Ui2+Ui3)＝－10 5、图3－6所示为一同相比例运算放大电路，在反相输入端MN之间串入了电阻R2.

（1）计算闭环电压放大倍数Auf；

（2）分析串联电阻R2的作用。

6、某理想运放的同相加法电路如图3－7所示，欲使它

实现Uo＝Ui1+Ui2的运算，R1和R2的阻值应取多大？

7、指出图3－8属于什么电路。其中Ui1＝0.4V，Ui2＝－0.3V，R1＝10KΩ，R2＝5.1KΩ，Rf＝120KΩ，试计算输出电压Uo的值。

第五节集成运算放大器的应用

一、填空题

1、集成运放的线性应用有、和等多种电路。

2、集成运放常用保护措施为、、、

。

二、判断题（正确的在括号中打“√”，错误的打“×”）

（）1、电压比较器是集成运放的线性应用。

（）2、非正弦波发生器是集成运放的非线性应用。

（）3、加法运算电路有反相加法电路和同相加法电路。

（）4、差动式减法运算电路的输出电压反比于两个输入电压之差。

（）5、电压－电流变换器的作用是将输入电流信号变换成按一定比例变化的输出电压信号。（）6、利用电压比较器可将矩形波变换成正弦波。

（）7、“虚短”概念在集成运放的非线性应用中依然成立。

（）8、集成运放电路中有负反馈，说明集成运放工作在非线性区。

三、问答题

什么叫单门限电压比较器？

四、单门限电压比较器及输

入电压波形如图3－9所示，试画出对应于输入电压ui的输出电压uo的波形。

五、计算题

1、在图3－10所示的理想运放电路中，若Ui1＝－2V，Ui2=3V，Ui3＝4V，Ui4＝－5V，求Uo的值。

2、试求图3－11所示集成运放的输出电压Uo。

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。 R1 15kΩ R3 15kΩ R4 10kΩ V2 4 V XFG1 1 VCC 5V U1A LM358AD 3 2 4 8 1 VCC 3 5 2 4 R1 15kΩR2 15kΩ R3 15kΩ R4 10kΩ V2 4 V XFG1 1 VCC 5V U1A LM358AD 3 2 4 8 1 VCC 3 5 2 4 函数信号发生器函数信号发生器 (a)无反馈电阻(b)有反馈电阻 图3.1集成运算符放大器LM358测试电路(multisim) 【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od CMRR oc A K =A ，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160d B 。 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

成绩评定表

课程设计任务书

摘要 本设计是根据要求进行的集成运算放大器的设计，用Protel软件设计实验电路，并绘制出PCB电路板，根据电路图对设计进行制作，最后进行调试测试。通过对Protel软件的学习与应用，加深对相关原理的理解，并对protel软件有初步的认识和一定的操作能力，为后续相关课程和相关软件的学习与应用打下坚实的基础。并根据通信电子线路所学的知识，掌握电路设计，熟悉电路的制作，运用所学理论和方法进行一次综合性设计训练，从而培养独立分析问题和解决问题的能力。根据相关课题的具体要求，按照指导老师的指导，进行具体项目的设计，提高自己的动手能力和综合水平。 本设计采用LM324芯片，它是一个四运算放大器的基本电路，在四运算放大器电路中起到了至关重要的作用。通过LM324芯片与其他相关电子元件的组合，画出调制与解调电路图，并完成PCB电路的绘制，完成课题的设计，可以算是对自我综合能力的一次有益尝试。 关键字：Protel、PCB、LM324、四运算放大器

目录 1 Protel的简要介绍 (5) 1.1 Protel的发展历史 (5) 1.2 Protel99SE简介 (5) 2 设计任务及要求 (6) 2.1设计任务 (6) 2.2设计要求 (6) 3 电路原理介绍 (7) 3.1 反向运算放大器 (7) 3.2 反向加法器 (7) 3.3 差动运算放大器 (7) 3.4积分器电路 (8) 4 原理图设计 (10) 4.1电路元件明细表 (10) 4.2 绘制原理图 (10) 4.3 元件生成清单 (12) 5 印刷版图的绘制 (12) 5.1 准备电路原理图和网络表 (12) 5.2 创建PCB文件以及网络表的装入 (15) 5.3 元件的布局以及印刷板的布线 (15) 6收获和体会 (16) 7 主要参考文献 (17)

第三章 习题答案

习题 一、填空题 1．晶体管工作在放大区时，具有发射结正偏、集电结反偏的特点。 2.晶体管工作在饱和区时，具有发射结正偏、集电结正偏的特点。 3. 饱和失真和截止失真属于非线性失真，频率失真属于线性失真。 4.共集电极放大器又叫射极输出器，它的特点是：输入电阻高（高、低）；输出电阻 低（高、低）；电压放大倍数约为 1 。 5.多级放大器由输入级、____中间级_____ 和输出级组成；其耦合方式有__阻容耦合____和直接耦合、变压器耦合三种；集成运算放大器运用的是直接耦合耦合方式。 6．三种最基本组态的放大器分别是共基极放大电路、___共发射极_______和___共集电极。其中输入电阻最大的是共集电极电路，而输出电阻最小的是共集电极电路。7.多级放大电路的电压放大倍数为各级电压放大倍数的乘积。输入电阻约等于第一级的输入电阻电阻，而输出电阻约等于输出级的输出电阻电阻。 : 8.多级放大器总的上限频率比其中任何一级的上限频率都要__低___(高/低),而下限频率比任何一级的下限频率都要___高____(高/低)。 9．若使放大器不产生频率失真，则要求其__高频__频率响应和__低频___频率响应均不产生失真。 10.晶体管的内部结电容和负载电容主要影响放大器的___高频__特性,而耦合电容和旁路电容主要影响放大器的__低频____特性。 二、选择题 1.为了放大变化缓慢的微弱信号，放大电路应该采用（A ）耦合方式；为了实现阻抗变换，放大电路应采用（ C ）耦合方式。 A. 直接 B. 阻容 C. 变压器 D.光电 2.阻容耦合和直接耦合多级器之间的主要不同是（A ）。 A.所放大的信号不同 B.交流通路不同 C.直接通路不同 3..直接耦合多级放大电路与阻容耦合多级放大电路相比，低频特性（A ）。 A.好 B.差 C.差不多 @ 4.具有相同参数和相同放大倍数的两级放大器，在组成它的各个单极放大器的截止频率处，总的电压放大倍数下降（ A ）。 5.多级放大电路与单极放大电路相比，总的通频带一定比它的任何一级都（D ）。 A.大 B.小 C.宽 D.窄 6.当信号频率等于放大电路的L f或H f时，放大倍数的值约下降到中频时的（B ）。 A.0.5倍倍倍 7.放大电路在高频信号作用时放大倍数数值下降的原因是（B ），而低频信号作用时放大倍数下降的原因是（A ）。 A.耦合电容和旁路电容存在 B.半导体极间电容和分布电容的存在 C.半导体管的非线性特性 D.放大电路的静态工作点不合适 ＝０时，能够工作在恒流区的场效应管有( A )和( C )。 >

集成运算放大器习题集及答案

第二章集成运算放大器 题3.2.1某集成运放的一个偏置电路如图题3.2.1所示，设T1、T2管的参数完全相同。问： (1) T1、T2和R组成什么电路？ (2) I C2与I REF有什么关系？写出I C2的表达式。 图题3.2.1 解：(1) T1、T2和R2组成基本镜像电流源电路 (2) REF BE CC REF C R V V I I - = = 2 题3.2.2在图题3.2.2所示的差分放大电路中，已知晶体管的β=80，r be=2 kΩ。 (1) 求输入电阻R i和输出电阻R o； (2) 求差模电压放大倍数 vd A&。

图题3.2.2 解：(1) R i =2(r be +R e )=2×(2+0.05)=4.1 k Ω R o =2R c =10 k Ω (2) 6605.0812580)1(-=?+?-=β++β-=e be c vd R r R A & 题3.2.3 在图题3.2.3所示的差动放大电路中，设T 1、T 2管特性对称，β1=β2=100，V BE =0.7V ，且r bb ′=200Ω，其余参数如图中所示。 (1) 计算T 1、T 2管的静态电流I CQ 和静态电压V CEQ ，若将R c1短路，其它参数不变，则T 1、T 2管的静态电流和电压如何变化？ (2) 计算差模输入电阻R id 。当从单端（c 2）输出时的差模电压放大倍数2 d A &=?； (3) 当两输入端加入共模信号时，求共模电压放大倍数2 c A &和共模抑制比K CMR ； (4) 当v I1=105 mV ，v I2=95 mV 时，问v C2相对于静态值变化了多少？e 点电位v E 变化了多少？ 解：(1) 求静态工作点： mA 56.010 2101/107122)1/(1=?+-=+β+-=e b BE EE CQ R R V V I V 7.07.010100 56.01-≈-?-=--=BE b BQ E V R I V

第9章 集成运算放大器 习题参考答案

第9章 集成运算放大器 习题参考答案 9.1 理想运算放大器有哪些特点？什么是“虚断”和“虚短”？ 解：开环电压放大倍数A u o →∞； 差模输入电阻r id →∞； 输出电阻r o →0; 共模抑制比K CMRR →∞。 -+≈u u 由于两个输入端间的电压为零，而又不是短路，故称为“虚短”; 0≈=-+i i 像这样，输入端相当于断路，而又不是断开，称为“虚断”。 9.2 电路如图9.2所示，求下列情况下，U O 和U i 的关系式。 （1）S 1和S 3闭合，S 2断开时； （2）S 1和S 2闭合，S 3断开时。 解：(1)这是反相比例运算电路，代入公式，得 i u u -=0 （2）根据叠加原理得i u u =0 。 9.3 如图9.2.2所示是用运算放大器测量电阻的原理电路，输出端接有满量程5V ，500mA 的 电压表。当电压表指示2.5V 时，试计算被测电阻R x 的阻值。 解：因为流过R x 和R 1的电流相等，即10V/ R 1=2.5 V/ R x ，所以计算得R x =500K Ω。 9.4 电路如图9.2.9所示，已知初始时刻电容两端的电压为零，C=1μF ，R =10K Ω。输入电 压波形如图9.2所示。画出输出电压u o 的波形，并求出u o 从0V 变化到－5V 需要多少 时间？

解：t RC t u 1000-=- =，波形如图： u o 从0V 变化到－5V 需要的时间 为－100t=－5V ,则t=0.05S 。 9.5 在图9.2.1的反相比例运算电路中，设R 1=10K Ω，R f =500 K Ω。 试求闭环电压放大倍数。若u i =10mV ，则u o 为多少？ 解：5105001 -=Ω Ω- =- =K K R R A f uf mV mV u 501050-=?-=。 9.6 在图9.2.3的同相比例运算电路中，设R 1=2K Ω，R f =10 K Ω。 试求闭环电压放大倍数。若u i =10mV ，则u o 为多少？ 解：6210111 =Ω Ω+ =+ =K K R R A f uf ，mV mV u 601060=?= 。 9.7 在图9.3中，已知R f = 2R 1，u i = -2V 。 试求输出电压u o 。 解：前一级是电压跟随器电路，后一级是反相比例运算电路，所以V u R R u i f 41 0=- = 。 9.8 图9.4是利用两个运算放大器组成的较高输入电阻的差动放大电路。 试求输出u o 与输入u i1 ，u i2的运算关系式。 解：前一级是同相比例运算电路，后一级是差动运算电路，所以10111i u K u ??? ??+= 。 9.9 积分运算电路如图9.2.5所示，R 1=10K Ω，其输出与输入的关系为?-=t u u d 100 S o ，求 C ＝？。 解：因为?- =t u RC u d 1S o ，所以1/RC=100,C=1μF 。

集成运算放大器的基本应用

实验名称 集成运算放大器的基本应用 一.实验目的 1.掌握集成运算放大器的正确使用方法。 2.掌握用集成运算放大器构成各种基本运算电路的方法。 3.学习正确使用示波器交流输入方式和直流输入方式观察波形的方法，重点掌握积分输入，输出波形的测量和描绘方法。 二.实验元器件 集成运算放大器 LM324 1片 电位器 1k Ω 1只 电阻 100k Ω 2只；10k Ω 3只；5.1k Ω 1只；9k Ω 1只 电容 0.01μf 1只 三、预习要求 1.复习由运算放大器组成的反相比例、反相加法、减法、比例积分运算电路的工作原理。 2.写出上述四种运算电路的vi 、vo 关系表达式。 3.实验前计算好实验内容中得有关理论值，以便与实验测量结果作比较。 4.自拟实验数据表格。 四.实验原理及参考电路 本实验采用LM324集成运算放大器和外接电阻、电容等构成基本运算电路。 1. 反向比例运算 反向比例运算电路如图1所示，设组件LM324为理想器件，则 11 0υυR R f -=

R f 100k R 1 10k A 10k R L v o v 1 R 9k 图1 其输入电阻1R R if ≈，图中1//R R R f ='。 由上式可知，改变电阻f R 和1R 的比值，就改变了运算放大器的闭环增益vf A 。 在选择电路参数是应考虑： ○ 1根据增益，确定f R 与1R 的比值，因为 1 R R A f vf - = 所以，在具体确定f R 和1R 的比值时应考虑；若f R 太大，则1R 亦大，这样容易引起较大的失调温漂；若f R 太小，则1R 亦小，输入电阻if R 也小，可能满足不了高输入阻抗的要求，故一般取f R 为几十千欧至几百千欧。 若对放大器输入电阻有要求，则可根据1R R i =先确定1R ，再求f R 。 ○ 2运算放大器同相输入端外接电阻R '是直流补偿电阻，可减小运算放大器偏执电流产生的不良影响，一般取1//R R R f ='，由于反向比例运算电路属于电压并联负反馈，其输入、输出阻抗均较低。 本次试验中所选用电阻在电路图中已给出。 2. 反向比例加法运算 反向比例加法运算电路如图2所示，当运算放大器开环增益足够大时，其输入端为“虚地”，11v 和12v 均可通过1R 、2R 转换成电流，实现代数相加，其输出电压 ??? ??+-=122111 v R R v R R v f f o 当R R R ==21时 ()1211v v R R v f o +- = 为保证运算精度，除尽量选用精度高的集成运算放大器外，还应精心挑选精度高、稳定性好的电阻。f R 与R 的取值范围可参照反比例运算电路的选取范围。 同理，图中的21////R R R R f ='。

第3章.集成运算放大器及其应用习题解答

第3章集成运算放大器及其应用习题解答 3.1 差动放大电路的工作原理是什么？ 解：最简单的差动放大电路由两个完全对称的单管放大电路拼接而成。由于电路的对称性，输出信号电压采用从两管集电极间提取的双端输出方式，对于无论什么原因引起的零点漂移，均能有效地抑制。 在电路的两个输入端输入大小相等、极性相同的信号电压，由于电路的对称性，两管集电极电位的大小、方向变化相同，输出电压为零(双端输出)。说明差动放大电路对共模信号无放大作用。共模信号的电压放大倍数为零。 在电路的两个输入端输入大小相等、极性相反的信号电压，由于电路的对称性，差动放大电路的输出电压为两管各自输出电压变化量的两倍。 3.2 集成运算放大器的基本组成有哪些？ 解：从电路的总体结构上看，集成运算放大器基本上都由输入级、中间放大级、输出级和偏置电路四个部分组成。 3.3 集成运算放大器的主要参数有哪些？ 解：1.开环差摸电压增益： 2.输入失调电压U io： 3.输入失调电流I io： 4.差摸输入电阻r id和输出电阻r o： 5.共模抑制比K CMR： 6.最大差模输入电压U idmax： 7.最大共模输入电压U icmax： 8.静态功耗P co： 9.最大输出电压U opp： 3.4 理想集成运算放大器的主要条件是什么？ 解：（1）开环差模电压增益A ud=∞； （2）共模抑制比K CMR=∞； （3）开环差模输入电阻r id=∞； （4）开环共模输入电阻r ic=∞； （5）开环输出电阻r o=0。 3.5 通用型集成运放一般由几部分电路组成，每一部分常采用哪种基本电路？通常对每

一部分性能的要求分别是什么？ 解：(1)输入级：一般采用具有恒流源的双输入端的差分放大电路，主要作用是减小放大电路的零点漂移、提高输入阻抗。 (2)中间放大级：一般采用多级放大电路，主要作用是放大电压，使整个集成运算放大器有足够高的电压放大倍数。 (3)输出级：一般采用射级输出器或互补对称电路，其目的是实现与负载的匹配，使电路有较大的输出功率和较强的带负载能力。 (4)偏置电路：是为上述各级电路提供稳定合适的偏置电流，稳定各级的静态工作点，一般由各种恒流源电路构成。 3.6 已知一个集成运放的开环差模增益A od为100dB，最大输出电压峰-峰值U opp＝±14V，分别计算差模输入电压u I（即u+－u－）为10μV、100μV、1mV、1V和－10μV、－100μV、－1mV、－1V时的输出电压u o。 解：因为U＝A od u I，A od＝100dB即A od＝105，所以， 当u I（即u+－u－）为10μV、100μV、－10μV、－100μV时 U＝A od u I分别为1V、10V、－1V、－10V。 当u I（即u+－u－）为1mV、1V时，U＝A od u I为最大值14V。 当u I（即u+－u－）为－1mV、－1V时，U＝A od u I为负最大值－14V。 3.7 电路如图3-32所示，具有理想的对称性。设各管β均相同。 （1）说明电路中各晶体管的作用； （2）若输入差模电压为（u i1－u i2），则由此产生的差模电流为△i o，求解电路电流放大倍数A i的近似表达式。 图3-32 习题3.7的图 解：（1）T1和T2组成复合放大管，T3和T4也是组成复合放大管，具有放大差模信号和抑制共模信号的作用。T5和T6组成恒流源电路，具有恒流作用。

第三章 集成运放电路试题及答案

第三章集成运放电路 一、填空题 1、（3-1，低）理想集成运放的A ud=，K CMR=。 2、（3-1，低）理想集成运放的开环差模输入电阻ri=，开环差模输出电阻ro=。 3、（3-1，中）电压比较器中集成运放工作在非线性区，输出电压Uo只有或 两种的状态。 4、（3-1，低）集成运放工作在线形区的必要条件是___________ 。 5、（3-1，难）集成运放工作在非线形区的必要条件是__________，特点是___________，___________。 6、（3-1，中）集成运放在输入电压为零的情况下，存在一定的输出电压，这种现象称为__________。 7、（3-2，低）反相输入式的线性集成运放适合放大(a.电流、b.电压) 信号，同相输入式的线性集成运放适合放大(a.电流、b.电压)信号。 8、（3-2，中）反相比例运算电路组成电压（a.并联、b.串联）负反馈电路，而同相比例运算电路组成电压（a.并联、b.串联）负反馈电路。 9、（3-2，中）分别选择“反相”或“同相”填入下列各空内。 （1）比例运算电路中集成运放反相输入端为虚地，而比例运算电路中集成运放两个输入端的电位等于输入电压。 （2）比例运算电路的输入电阻大，而比例运算电路的输入电阻小。 （3）比例运算电路的输入电流等于零，而比例运算电路的输入电流等于流过反馈电阻中的电流。 （4）比例运算电路的比例系数大于1，而比例运算电路的比例系数小于零。 10、（3-2，难）分别填入各种放大器名称 （1）运算电路可实现A u＞1的放大器。 （2）运算电路可实现A u＜0的放大器。 （3）运算电路可将三角波电压转换成方波电压。 （4）运算电路可实现函数Y＝aX1＋bX2＋cX3，a、b和c均大于零。 （5）运算电路可实现函数Y＝aX1＋bX2＋cX3，a、b和c均小于零。 11、（3-3，中）集成放大器的非线性应用电路有、等。

第三章--集成运放电路试题及答案

第三章集成运放电路 一、填空题 1、 （ 3-1，低）理想集成运放的 A ud = ______ , K CMR = ___________ 。 2、 （3-1，低）理想集成运放的开环差模输入电阻 ri= ______ ,开环差模输出电阻ro= 。 3、 （ 3-1，中）电压比较器中集成运放工作在非线性区，输出电压 Uo 只有 ______ 或 ______ 两种的状态。 4、 （ 3-1，低）集成运放工作在线形区的必要条件是 ______________________ 。 5、 （ 3-1，难）集成运放工作在非线形区的必要条件是 ____________ ，特点是 _______________________________________________________________ ， 6、（ 3-1，中）集成运放在输入电压为零的情况下，存在一定的输出电压，这种现象称为 7、 （ 3-2,低）反相输入式的线性集成运放适合放大 ___________ （a.电流、b.电压）信号，同相 输入式的线性集成运放适合放大 ____________ （a.电流、b.电压）信号。 8、 （ 3-2，中）反相比例运算电路组成电压 _______ （ a.并联、b.串联）负反馈电路，而同相 比例运算电路组成电压 ________ （a.并联、b.串联）负反馈电路。 9、（3-2，中）分别选择 反相”或 同相”填入下列各空内。 （1） ____ 比例运算电路中集成运放反相输入端为虚地，而 _________ 比例运算电路中集 （1） ___ 运算电路可实现 A u > 1的放大器。 （2） ___ 运算电路可实现 A u < 0的放大器。 （3） ___ 运算电路可将三角波电压转换成方波电压。 成运放两个输入端的电位等于输入电压。 （2） __ 比例运算电路的输入电阻大，而 （3） — 比例运算电路的输入电流等于零, 过反馈电阻中的电流。 （4） ___ 比例运算电路的比例系数大于 零。 10、（ 3-2，难）分别填入各种放大器名称 ____ 比例运算电路的输入电阻小。 而 _____ 比例运算电路的输入电流等于流 1，而 ____ 比例运算电路的比例系数小于

集成电路运算放大器的定义

第四章集成运算放大电路 第一节学习要求 第二节集成运算放大器中的恒流源 第三节差分式放大电路 第四节集成电路运算放大器 第五节集成电路运算放大器的要紧参数 第六节场效应管简介 第一节学习要求 1. 掌握差不多镜象电流源、比例电流源、微电流源电路结构及差不多特性。 2. 掌握差模信号、共模信号的定义与特点。 3. 掌握差不多型和恒流源型差分放大器的电路结构、特点，会熟练计算电路的静态工作点，熟悉四种电路的连接方式及输入输出电压信号之间的相位关系。 4. 熟练分析差分放大器对差模小信号输入时的放大特性，共模抑制比。会计算A VD、R id、 R ic、 R od、 R oc、K CMR。 5．熟悉运放的要紧技术指标及集成运算放大电路的一般电路

结构。 学习重点： 掌握集成运放的差不多电路的分析方法 学习难点： 集成运放内部电路的分析 集成电路简介 集成电路是在一小块 P型硅晶片衬底上，制成多个晶体管 ( 或FET)、电阻、电容，组合成具有特定功能的电路。 集成电路在结构上的特点： 1. 采纳直接耦合方式。 2. 为克服直接耦合方式带来的温漂现象,采纳了温度补偿的手段 ----输入级是差放电路。 3. 大量采纳BJT或FET构成恒流源 ,代替大阻值R ,或用于设置静态电流。 4. 采纳复合管接法以改进单管性能。 集成电路分为数字和模拟两大部分。 返回 第二节集成运算放大器中的恒流源 一、差不多镜象电流源

电路如图6.1所示。T1,T2参数完全相同,即 β1=β2,I CEO1=I CEO2 ，从电路中可知V BE1=V BE2，I E1=I E2，I C1=I C2 3 / 34

第3章 集成运算放大器(12)

第三章线性集成电路的应用（12个课时） 内容提要 1.目标：集成元器件，构成特定功能的电子线路 2.侧重点不同：区别于单元电路，研究对象为高开环电压放大倍数的多级直接耦合放大电路 3.基本要求 ?了解电流源的构成、恒流特性及其在放大电路中的作用。 ?正确理解直接耦合放大电路中零点漂移（简称零漂）产生的原因，以及有 关指标。 ?熟练掌握差模信号、共模信号、差模增益、共模增益和共模抑制比的基本 概念。 ?熟练掌握差分放大电路的组成、工作原理以及抑制零点漂移的原理。 ?熟练掌握差分放大电路的静态工作点和动态指标的计算，以及输出输入相 位关系。 ?了解集成运放的内部结构及各部分功能、特点。（选讲内容） ?了解集成运放主要参数的定义，以及它们对运放性能的影响。（选讲内容） 4.主要内容 ?组成集成运放的基本单元电路； ?典型集成运放电路以及集成运放的主要指标参数； ?几种专用型集成运放。 §3.1 放大电路的频率响应 在实际应用中，电子电路所处理的信号，如语音信号、电视信号等都不是简单的单一频率信号，它们都是由幅度及相位都有固定比例关系的多频率分量组合而成的复杂信号，即具有一定的频谱。如音频信号的频率范围从20Hz到20Hz，而视频信号从直流到几十兆赫。 由于放大电路中存在电抗元件（如管子的极间电容，电路的负载电容、分布电容、耦合电容、射极旁路电容等），使得放大器可能对不同频率信号分量的放大倍数和相移不同。 如放大电路对不同频率信号的幅值放大不同，就会引起幅度失真。如放大电路对不同频率信号产生的相移不同就会引起相位失真。幅度失真和相位失真总称为频率失真，由于此失真是由电路的线性电抗元件（电阻、电容、电感等）引起的，故不称为线性失真。

第三章 集成运算放大器

第三章集成运算放大器 第一节直接耦合放大电路 一、填空题 1、阻容耦合多级放大电路不能有效地放大，因为对这种信号来说，耦合电容呈现很大的，放大电路不但能放大直流信号，也可以放大交流信号。 2、衡量一个放大电路的零漂，不仅要看漂移了多少，还要看放大电路的。 3、为保证多级直接耦合放大电路能正常工作，必须注意前后级间要有合理的配置，一般采取 或或来调节后级发射极电位，也可采用管和组成互补耦合放大电路。 4、对于多级直接耦合放大电路，一是要考虑问题，二是要考虑对放大电路性能的影响。 5、产生零漂的原因有、、，其中主要是。 6、对照图3－1填入元件的极性。a－b端分别对应二极管的和。 二、判断题（正确的在括号中打“√”，错误的打“×”） 1、直接耦合放大电路是把第一级的输出直接加到第二级的输入端进行放大的电路。 2、直接耦合放大器级数越多，零漂越小。 3、零漂是指输出端缓慢的不规则的电压变化。 4、零漂一般是折算到输出端来衡量的。 5、直接耦合放大电路能够放大缓慢变化的信号和直流信号，但不能放大漂移电压。 6、阻容耦合放大电路不存在零漂问题。 三、问答题 1、什么叫零点漂移？ 2、为什么说多级直接耦合放大电路中第一级的零漂影响最大？ 3、在直接耦合放大电路中为什么用二极管或稳压管代替后级发射极电阻，有什么作用？ 四、计算题 1、有一个两级直接耦合放大电路，每一级的电压放大倍数为Au＝30，温度的变化使每一级输出的电压漂移为0.1V，求经过两级放大后总的漂移电压为多少？（设第一级输入电压Ui＝0）

2、有甲、乙两个直接耦合放大器，甲放大器的输出漂移电压Uoc1＝5V，其放大倍数为Au1＝500；乙放大器的输出漂移电压Uoc2＝10V，Au2＝5000.它们折合到输入端等效漂移电压分别为多少？哪个放大器质量较好？ 第二节差动放大电路 一、填空题 1、差动放大电路的实质是能够克服的一种多级放大电路，它具有灵活的 方式，是一种常用的电路，也是组成输入电路的主要形式。 2、两个大小且相位的输入信号称为共模信号；两个大小且极性 的输入信号称为差模信号。 3、一个性能良好的差动放大电路，对信号应有很高的放大倍数，对信号应有足够的抑制能力。 4、为了克服零点漂移，常采用实用的差动放大电路和 差动放大电路。 5、不管信号是输入或输入，但只要输出，它的差模电压放大倍数是单管电压放大电路的放大倍数的一半，若为输出，它的差模电压放大倍数与单管基本放大电路的放大倍数相同。 6、差动放大电路的信号有输入、输入、输入等三种方式。 7、衡量差动放大电路性能优劣的主要指标是。 8、差动放大电路有、、 、。 二、判断题（正确的在括号中打“√”，错误的打“×”） （）1、基本差动放大电路，因电路参数对称，当温度变化时，使电路的输出电压仍为零，从而较好地抑制零漂，但也抑制了差模信号的放大。 （）2、两个大小不等而极性相反的输入信号称为差模信号。 （）3、只要有信号输入，差动放大电路就可以有效地放大输入信号。 （）4、自动控制系统中常采用共模输入方式。 （）5、共模抑制比越小，差动放大电路的性能越好。 （）6、差动放大电路对共模信号没有放大作用，放大的只是差模信号。 （）7、单端输入，依靠输入信号分压后取得差动信号。 （）8、单端输入，单端输出常用来将差模信号转换成为单端输出的信号。 （）9、单端输入，双端输出差动放大电路的放大倍数与双端输入、双端输出一样。 （）10、长尾式差动放大电路中加入辅动电源U EE是为了使三极管的动态范围变小。 （）11、具有恒流源的差动放大电路，会影响到差模信号的放大。 （）12、差动放大电路的共模放大倍数实际上为零。

集成运算放大器资料-选型列表

集成运算放大器资料-选型列表提示：可按Ctrl+F键进行查找 通用运放(130种)返回 ALD1704X ALD1722X ALD2704X ALD2722X ALD4704X APA4558 APC558 BA10358X BA14741X BA4558X ELM842A ELM854xA FAN4272 G1211 G1212 HA17301P HA17324X HA17358X HA17741X HA17747X KA1458X KA201A KA224 KA248 KA258 KA2902 KA2904 KA301A KA324 KA3303 KA3403 KA348 KA358 KA4558X KA5532 KA741X KF347X KF351 KF353 KF442X KIA324X

LM258 LM2904X LM358 LM6142 LM6144 LMH6645 LMH6646 LMH6647 LS404 MAX4352 MAX4353 MAX4354 MAX4452 MAX4453 MAX4454 MB3614 MB3615 MB47358 MC3405 MM3002 NCV2904 NE5230 NJM12902 NJM12904 NJM13403 NJM13404 NJM14558 NJM1458 NJM2058 NJM2059 NJM2060 NJM2100 NJM2107 NJM2112 NJM2115 NJM2119 NJM2120 NJM2123 NJM2125 NJM2143 NJM2172 NJM2902 NJM324 NJM3403A NJM3404A NJM353

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 【摘要】： 本题目关于放大器设计的基本目标：使用一片通用四运放芯片LM324组成预 设的电路，电路包括三角波产生器、加法器、滤波器、比较器四个设计模块，每个模块 均采用一个运放及一定数目的电容、电阻搭建，通过理论计算分析，最终实现规定的电 路要求。 【关键字】：运算放大器LM324、三角波信号发生器、加法器、滤波器、比较器 一、设计任务 使用一片通用四运放芯片LM324 组成电路框图见图1（a ），实现下述功能： 使用低频信号源产生 ， 的正弦波信号， 加至加法器的输入端，加法器的另一输入端加 入由自制振荡器产生的信号uo1， uo1 如图1（b ）所示， T1=，允许T1有±5%的误差。 （a ） （b ） 图中要求加法器的输出电压ui2=10ui1+uo1。ui2 经选频滤波器滤除uo1 频率分量，选 出f0 信号为uo2，uo2 为峰峰值等于9V 的正弦信号，用示波器观察无明显失真。uo2 信 号再经比较器后在1kΩ 负载上得到峰峰值为2V 的输出电压uo3。 电源只能选用+12V 和+5V 两种单电源，由稳压电源供给。不得使用额外电源和其它型号 运算放大器。 要求预留ui1、ui2、uo1、uo2 和uo3 的测试端子。 二、设计方案 1、 三角波发生器 由于用方波发生器产生方波，再经过积分电路电路产生三角波需要运用两个运算放大器，而LM324只有四个运算放大器，每个电路运用一个，所以只能用一个运算放大器产生三 角波。同时由于器件不提供稳压二极管，所以电阻电容的参数必须设计合理，用直流电 压源代替稳压管。对方波放生电路进行分析发现，如果将输出端改接运放的负输入端， 出来的波形近似为三角波。电路仿真如下图所示： 2、 加法器 由于加法器输出11210o i i u u u += ，根据《模拟电子技术》书上内容采用求和电路，电路如 下所示： 3、 滤波器 由于正弦波信号1i u 的频率为500Hz ，三角波1o u 的频率为2KHz ，滤波器需要滤除1o u ，所 以采用二阶的有源低通滤波器。电路仿真如下图： 4、 比较器 由于单门限电压比较器的抗干扰能力差，所以采用迟滞比较器，电路仿真如图所示： 三、电路设计及理论分析: 1、 总电路图: 2、 三角波发生器：

集成运算放大器内部电路

集成运算放大器内部电 路 文件编码（GHTU-UITID-GGBKT-POIU-WUUI-8968）

集成运算放大器（以后简称集成运放）是一种高电压增益、高输入电阻和低输出电阻的多级直接耦合放大电路。它的类型很多，电路也不一样，但结构具有共同之处，下图所示为集成运放的内部电路组成框图。图中输入级一般是由BJT 、JFET 或MOSFET 组成的差动放大电路，利用它的对称特性可以提高整个电路的共模抑制比和其他方面的性能，它的两个输人端构成整个电路的反相输入端和同相输入端。电压放大级的主要作用是提高电压增益，它可由一级或多级放大电路组成。输出级一般由电压跟随器或互补电压跟随器构成，以降低输出电阻，提高带负载能力。偏置电路是为各级提供合适的工作电流。此外还有一些辅助环节。如电平移动电路，过载保护电路以及高频补偿电路等。 一个简单运算放大器的原理电路如下图a 所示。VT 1、VT 2组成差动放大电路，信号由双端输入，单端输出。为了提高整个电路的电压增益，电压放大级由VT 3、VT 4组成复合管共射极电路。由VT 5、VT 6组成两级电压跟随器而构成电路的输出级，它不仅可以提高带负载的能力，而且可进一步使直流电位下降，以达到输入信号电压u id =u i1-u i2为零时，输出电压u o ＝0和二极管VD 组成低电压稳压电路以供给VT 9的基准电压，它与VT 9一起构成电流源电路以提高VT 5的电压跟随能力。由此可见，运算放大器有两个输入端（即反相输入端1和同相输入端2），与一个输出端3。与此相对应，在下图b 中画出了运算放大器的图形符号，其中反相输人端用“－”表示，同相输人端用“＋”表示。该器件外端输入、输出相应地用N 、P 和0表示。 下面以741型集成电路运算放大器作为模拟集成电路的典型例子，其原理电路如下图a 所示。该电路由输入级、偏置电路、中间级和输出级组成。图b 是简化电路。 （1）偏置电路741型集成运放由24个晶体管、10个电阻和一个电容所组成。在体积小的条件下，为了降低功耗以限制温升，必须减小各级的静态工作电流，故采用微电流源电路。 如图a 所示，由＋V CC →VT 12→R 5→VT 11→-V EE 构成主偏置电路，决定偏置电路的基准电流I REF 。主偏置电路中的VT 11和VT 10组成微电流源电路（I REF ≈I C11），由I C10供给输入级中VT 2、VT 4的偏置电流，且I C10远小于I REF 。 VT 8和VT 9为一对横向PNP 型晶体管，它们组成镜像电流源（I E8＝I E9），供给输入级VT 1、VT 2的工作电流（I E8≈I C10），这里I E9为I E8：的基准电流。于是I C1=I C2=（1＋2／β）I C8／2，I C1≈I C3＝I C4≈I C5＝I C6。必须指出，输入级的偏置电路本身构成反馈环。可减小零点漂移。例如，当温度升高时，则产生如下的自动调整过程； 温度↑→（I C3|4＋I C4）↑→I E8↑→I E9↑→I C9↑→I 3|4↓→（I C3＋I C4）↓ 因为：I C9＋I 3|4＝I C10≈常数 由此可见，由于I C10恒定，上述反馈作用保证了I C3和I C4十分恒定，从而起到了稳定工作点的作用。提高了整个电路的共模抑制比。 VT 12和VT 13构成双端输出的镜像电流源。VT 12是一个双集电极的横向PNP 型晶体管，可视为两个晶体管，它们的两个基－集结彼此并联。一路输出为VT 13A 集电极，使I C16＋I C17＝I C13B ，主要作为中间放大级的有源负载；另一种输出为VT 13A 的集电极，供给输出级的偏置电流，使VT 14、VT 20工作在甲乙类放大状态。

实验--集成运算放大器的基本应用

实验--集成运算放大器的基本应用

实验集成运算放大器的基本应用（Ⅱ）——有源滤波器一、实验目的 1、熟悉用运放、电阻和电容组成有源低通滤波、高通滤波和带通、带阻滤波器。 2、学会测量有源滤波器的幅频特性。 二、实验原理 （a）低通（b）高通 (c) 带通（d）带阻 图9－1 四种滤波电路的幅频特性示意图 由RC元件与运算放大器组成的滤波器称为RC有源滤波器，其功能是让一定频率范围内的信号通过，抑制或急剧衰减此频率范围以外的信号。可用在信息处理、数据传输、抑制干扰等方面，但因受运算放大器频带限制，这类滤波器主要用于低频范围。根据对频率范围的选择不同，可分为低通(LPF)、高通(HPF)、带通(BPF)与带阻(BEF)等四种滤波器，它们的幅频特性如图9－1所示。

具有理想幅频特性的滤波器是很难实现的，只能用实际的幅频特性去逼近理想的。一般来说，滤波器的幅频特性越好，其相频特性越差，反之亦然。滤波器的阶数越高,幅频特性衰减的速率越快，但RC 网络的节数越多，元件参数计算越繁琐，电路调试越困难。任何高阶滤波器均可以用较低的二阶RC 有滤波器级联实现。 1、 低通滤波器（LPF ） 低通滤波器是用来通过低频信号衰减或抑制高频信号。 如图9－2（a ）所示，为典型的二阶有源低通滤波器。它由两级RC 滤波环节与同相比例运算电路组成，其中第一级电容C 接至输出端，引入适量的正反馈，以改善幅频特性。 图9－2（b ）为二阶低通滤波器幅频特性曲线。 (a)电路图 (b)频率特性 图9－2 二阶低通滤波器 电路性能参数 1 f uP R R 1A += 二阶低通滤波器的通带增益 RC 2π1f O = 截止频率，它是二阶低通滤波 器通带与阻带的界限频率。 uP A 31Q -= 品质因数，它的大小影响低 通滤波器在截止频率处幅频特性的形状。

实验一 集成运算放大器基本运算电路

Rf O U i 实验一 集成运算放大器基本运算电路 一、实验目的 1、学习集成运算放大器的使用方法。 2、熟悉集成运算放大器组成的基本运算电路。 3、学会集成运放电路的测试方法。 二、实验仪器 １．ADCL-Ⅲ电子技术综合实验箱 ２．DF1641D 函数发生器 ３．V-252日立示波器 ４．DF2172B 交流毫伏表 ５．MF50万用表 6． 集成运算放大器应用模块 三、预习内容及思考问题 1、复习集成运算放大器组成比例、加法、减法、积分、微分等基本运算的 电路组成形式及原理。 2、明确集成运算放大器使用时的注意事项。 3、如何在理想条件下，分析各实验电路输入、输出之间运算关系。 四、实验原理说明 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、对数等模拟信号运算电路。 基本运算电路 图7-1 1、反相比例运算电路 电路如图7-1所示，对于理想运放，该电路的输出 的信号电压与输入信号电压 之间的关系为： 其中1 R R f 为比例系数，“-”号表示输出信号与输 入信号相位相反。 i f O U R R U *-=1 U Rf U

为了减小输入级偏置电流引起的运算误差，在同相端应接入“平衡电阻” f R R R //12= 2、反相加法电路 电路如图7-2，输出电压与输入电压之间的关系为 ???? ??+-=2211i f i f O U R R U R R U 平衡电阻： F 213R //R //R R = 图 7-2 3、同相比例运算电路 同相比例运算电路图7-3（a ），它的输出电压与输入电压之间的关系为 i f O U R R U ???? ?? +=11 其中， ???? ?? +11R R f 为比例系数，Uo 与Ui 同相位。电路中平衡电阻 f R R R //12=。 若∞→1R ,i o U U =,即得到如图7-3（b ）所示的电压跟随器，平衡电阻f R R =2。用以减小漂移和起保护作用。一般RF 取10K Ω，RF 太小起不到保护作用，太大则影响跟随性。 O （a ） Rf （b ） Rf O 4、减法器电路 对于图7-4所示的减法运算电路，当 21R R =， f R R =3时，有如下关系式： 图7-3 U U Rf

集成运算放大器基础知识概论

集成运算放大器基础知识 目前广泛应用的电压型集成运算放大器是一种高放大倍数的直接耦合放大器。在该集成电路的输入与输出之间接入不同的反馈网络，可实现不同用途的电路，例如利用集成运算放大器可非常方便的完成信号放大、信号运算（加、减、乘、除、对数、反对数、平方、开方等）、信号的处理（滤波、调制）以及波形的产生和变换。集成运算放大器的种类非常多，可适用于不同的场合。 3.2.1 集成运算放大器的分类 按照集成运算放大器的参数来分，集成运算放大器可分为如下几类。 1．通用型运算放大器 通用型运算放大器就是以通用为目的而设计的。这类器件的主要特点是价格低廉、产品量大面广，其性能指标能适合于一般性使用。例μA741（单运放）、LM358（双运放）、LM324（四运放）及以场效应管为输入级的LF356都属于此种。它们是目前应用最为广泛的集成运算放大器。 2．高阻型运算放大器 这类集成运算放大器的特点是差模输入阻抗非常高，输入偏置电流非常小，一般r id＞（109~1012）Ω，I IB为几皮安到几十皮安。实现这些指标的主要措施是利用场效应管高输入阻抗的特点，用场效应管组成运算放大器的差分输入级。用FET作输入级，不仅输入阻抗高，输入偏置电流低，而且具有高速、宽带和低噪声等优点，但输入失调电压较大。常见的集成器件有LF356、LF355、LF347（四运放）及更高输入阻抗的CA3130、CA3140等。 3．低温漂型运算放大器 在精密仪器、弱信号检测等自动控制仪表中，总是希望运算放大器的失调电压要小且不随温度的变化而变化。低温漂型运算放大器就是为此而设计的。目前常用的高精度、低温漂运算放大器有OP-07、OP-27、AD508及由MOSFET组成的斩波稳零型低漂移器件ICL7650等。 4．高速型运算放大器 在快速A/D和D/A转换器、视频放大器中，要求集成运算放大器的转换速率S R一定要高，单位增益带宽BW G一定要足够大，像通用型集成运放是不能适合于高速应用的场合的。高速型运算放大器主要特点是具有高的转换速率和宽的频率响应。常见的运放有LM318、μA715等，其S R=50~70V/μs，BW G＞20MHz。 5．低功耗型运算放大器 由于电子电路集成化的最大优点是能使复杂电路小型轻便，所以随着便携式仪器应用范围的扩大，必须使用低电源电压供电、低功率消耗的运算放大器相适用。常用的运算放大器有TL-022C、TL-060C等，其工作电压为±2V~±18V，