《模拟电子技术基础》第三版习题解答第4章 集成运算放大电路题解

第四章 集成运算放大电路

自 测 题

一、选择合适答案填入空内。

（1）集成运放电路采用直接耦合方式是因为 。

A ．可获得很大的放大倍数

B . 可使温漂小

C ．集成工艺难于制造大容量电容

（2）通用型集成运放适用于放大 。

A ．高频信号

B . 低频信号

C . 任何频率信号

（3）集成运放制造工艺使得同类半导体管的 。

A . 指标参数准确

B . 参数不受温度影响

C ．参数一致性好

（4）集成运放的输入级采用差分放大电路是因为可以 。

A ．减小温漂

B . 增大放大倍数

C . 提高输入电阻

（5）为增大电压放大倍数，集成运放的中间级多采用 。

A ．共射放大电路

B . 共集放大电路

C ．共基放大电路

解：（1）C （2）B （3）C （4）A （5）A

二、判断下列说法是否正确，用“√”或“×”表示判断结果填入括号内。

（1）运放的输入失调电压U I O 是两输入端电位之差。( )

（2）运放的输入失调电流I I O 是两端电流之差。( )

（3）运放的共模抑制比c

d CMR A A K ( ) （4）有源负载可以增大放大电路的输出电流。( )

（5）在输入信号作用时，偏置电路改变了各放大管的动态电流。( ) 解：（1）× （2）√ （3）√ （4）√ （5）×

三、电路如图T4.3所示，已知β1=β2=β3=100。各管的U B E 均为0.7V ，试求I C 2的值。

图T4.3

解：分析估算如下：

100BE1

BE2CC =--=R U U V I R μ A

β

C

C B1C0B2C0E1E2C

C1C0I I I I I I I I I I I I R +=+=+====

1001C =≈?+=R R I I I ββ

μ A

四、电路如图T4.4所示。

图T4.4

（1）说明电路是几级放大电路，各级分别是哪种形式的放大电路（共射、共集、差放……）；

（2）分别说明各级采用了哪些措施来改善其性能指标（如增大放大倍数、输入电阻……）。

解：（1）三级放大电路，第一级为共集-共基双端输入单端输出差分放大电路，第二级是共射放大电路，第三级是互补输出级。

（2）第一级采用共集-共基形式，增大输入电阻，改善高频特性；利用有源负载（T5、T6）增大差模放大倍数，使单端输出电路的差模放大倍数近似等于双端输出电路的差模放大倍数，同时减小共模放大倍数。

第二级为共射放大电路，以T7、T8构成的复合管为放大管、以恒流源作集电极负载，增大放大倍数。

第三级为互补输出级，加了偏置电路，利用D1、D2的导通压降使T9和T10在静态时处于临界导通状态，从而消除交越失真。

五、根据下列要求，将应优先考虑使用的集成运放填入空内。已知现有集成运致的类型是：①通用型②高阻型③高速型④低功耗型⑤高压型⑥大功率型⑦高精度型

（1）作低频放大器，应选用。

（2）作宽频带放大器，应选用。

（3）作幅值为1μV以下微弱信号的量测放大器，应选用。

（4）作内阻为100kΩ信号源的放大器，应选用。

（5）负载需5A电流驱动的放大器，应选用。

（6）要求输出电压幅值为±80的放大器，应选用。

（7）宇航仪器中所用的放大器，应选用。

解：（1）①（2）③（3）⑦（4）②（5）⑥

（6）⑤（7）④

习 题

4.1 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：通用型集成运放由输入级、中间级、输出级和偏置电路等四个部分组成。

通常，输入级为差分放大电路，中间级为共射放大电路，输出级为互补电路，偏置电路为电流源电路。

对输入级的要求：输入电阻大，温漂小，放大倍数尽可能大。

对中间级的要求：放大倍数大，一切措施几乎都是为了增大放大倍数。

对输出级的要求：带负载能力强，最大不失真输出电压尽可能大。

对偏置电路的要求：提供的静态电流稳定。

4.2 已知一个集成运放的开环差模增益A o d 为100dB ，最大输出电压峰-峰值U o p p ＝±14V ，分别计算差模输入电压u I （即u P －u N ）为10μV 、100μV 、1mV 、1V 和－10μV 、－100μV 、－1mV 、－1V 时的输出电压u O 。

解：根据集成运放的开环差模增益，可求出开环差模放大倍数

5od od 10dB

100lg 20==A A

当集成运放工作在线性区时，输出电压u O ＝A o d u I ；当A o d u I 超过±14V 时，u O 不是＋14V ，就是－14V 。故u I （即u P －u N ）为10μV 、100μV 、1mV 、1V 和－10μV 、－100μV 、－1mV 、－1V 时，u O 分别为1V 、10V 、14V 、14V 、－1V 、－10V 、－14V 、－14V 。

4.3 已知几个集成运放的参数如表P4.3所示，试分别说明它们各属于哪种类型的运放。

表P4.3

解：A 1为通用型运放，A 2为高精度型运放，A 3为高阻型运放，A 4为高速型运放。

4.4 多路电流源电路如图P4.4所示，已知所有晶体管的特性均相同，U B E 均为0.7V 。试求I C 1、I C 2各为多少。

图P 4.4

解：因为T 1、T 2、T 3的特性均相同，且U B E 均相同，所以它们的基极、集电极电流均相等，设集电极电流为I C 。先求出R 中电流，再求解I C 1、I C 2。 1000BE BE4CC =--=R

U U V I R μ A R R I I I I I I I I I ?+++=++=++

=+=3)

1( 31322C C C B C0B3C0βββββββ

当β（1＋β）＞＞3时

100C2C1=≈=R I I I μ A

4.5 图4.5所示为多集电极晶体管构成的多路电流源。已知集电极C 0与C 1所接集电区的面积相同，C 2所接集电区的面积是C 0的两倍，I C O /I B = 4，e-b 间电压约为0.7V 。试求解I C 1、I C 2各为多少

图P 4.5

解：多集电极晶体管集电极电流正比于集电区的面积。

先求出R 中电流，再求解I C 1、I C 2。

A

μ3202A

μ160 A μ1601 V)

7.0(μA 200C0C2C0C1C0C0

C0B C EB EB CC =====+=+=+===-=I I I I I

I I

I I I I U R U V I R

R R βββ

其中

4.6 电路如图P4.6所示，T 管的低频跨导为g m ，T 1和T 2管d-s 间的动态电阻分别为r d s 1和r d s 2。试求解电压放大倍数A u =△u O /△u I 的表达式。

图P 4.6

解：由于T 2和T 3所组成的镜像电流源是以T 1为放大管的共射放大电路的有源负载，T 1、T 2管d-s 间动态电阻分别为r d s 1、r d s 2，所以电压放大倍数A u 的表达式为

)()(ds2ds1m I ds2ds1D I O r r g u r r i u u A u ∥∥-=??-=??=

4.7 电路如图P4.7所示，T 1与T 2管特性相同，它们的低频跨导为g m ；T 3与T 4管特性对称；T 2与T 4管d-s 间动态电阻为r d s 2和r d s 4。试求出两电路的电压放大倍数A u =△u O /△(u I 1－u I 2)的表达式。

图P 4.7

解：在图（a ）（b ）所示电路中

)(2

)

(2I21I O m I21I m 1D 1

D 1D 2D 4D 2D O 4

D 3D 2D 1D u u i g u u g i i i i i i i i i i i -??-≈-??=??-=?-?≈?-?=??=?≈?-=?

图（a ）所示电路的电压放大倍数

)

( )()

( )(4d ds2m I2I1ds4ds2O I2I1s O u r r g u u r r i u u u A ∥∥≈-??-=-??=

同理，图（b ）所示电路的电压放大倍数

)(4d ds2m s u r r g A ∥≈

4.8 电路如图P4.8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 I 1－u I 2），则由此产生的差模电流为△i D ，求解电路电流放大倍数A i 的近似表达

式。

解：（1）图示电路为双端输入、

单端输出的差分放大电路。T 1和T 2、

T 3和T 4分别组成的复合管为放大管，

T 5和T 6组成的镜像电流源为有源负

载。

（2）由于用T 5和T 6所构成的镜

像电流源作为有源负载，将左半部分

放大管的电流变化量转换到右边，故

输出电流变化量及电路电流放大倍数 图P 4.8

分别为

ββββ)1(2 )1(2I

O I

O +≈??=?+≈?i i A i i i

4.9 电路如图P4.9所示，具有理想的对称性。回答题4.8所提的问题。

图P 4.9

解：（1）图示电路为双端输入、单端输出的差分放大电路。T 1和T 2、T 3和T 3分别组成的复合管为放大管，T 5和T 6组成的镜像电流源为有源负载。

（2）由于用T 5和T 6所构成的镜像电流源作为有源负载，将左半部分放大管的电流变化量转换到右边，故输出电流变化量及电路电流放大倍数分别为

ββββ)1(2 )1(2I

O I

O +≈??=?+≈?i i A i i i

4.10 电路如图P4.10所示，T 1与T 2管的特性相同，所有晶体管的β均相同，R c 1远大于二极管的正向电阻。当u I 1＝u I 2＝0V 时，u O ＝0V 。

图P 4.10

（1）求解电压放大倍数的表达式；

（2）当有共模输入电压时，u O =？简述理由。

解：（1）在忽略二极管动态电阻的情况下

2

1be3c2

2be13be c112u u u u u A A A r R A r r R A ?=?-=?

-≈ββ∥

（2）当有共模输入电压时，u O 近似为零。由于R c 1＞＞r d ，△u C 1≈△u C 2，因此△u B E 3≈0，故u O ≈0。

4.11 电路如图P4.11所示，T 1与T 2管为超β管，电路具有理想的对称性。选择合适的答案填入空内。

（1）该电路采用了 。

A ．共集-共基接法

B . 共集-共射接法

C ．共射-共基接法

（2）电路所采用的上述接法是为

了 。

A ．增大输入电阻

B . 增大电流放大系数

C ．展宽频带

图P 4.11 （3）电路采用超β管能够 。 A ．增大输入级的耐压值

B . 增大放大能力

C ．增大带负载能力

（4）T 1与T 2管的静态压降约为 。

A ．0.7V

B . 1.4V

C . 不可知

解：（1）C （2）C （3）B （4）A

4.12 电路如图P4.11所示，试问：为什么说D 1与D 2的作用是减少T

1

与T 2管集电结反向电流I C B O 对输入电流的影响？

解：因为U B E 3＋U C E 1＝2U D ，U B E 1≈U D ，U C E 1≈U D ，所以U C B 1≈0，反向电流为零，因此I C B O 对输入电流影响很小。

4.13 在图P4.13所示电路中，已知T 1～T 3管的特性完全相同，β＞＞2；反相输入端的输入电流为i I 1，同相输入端的输入电流为i I 2。试问：

（1）i C 2≈?

（2）i B 2≈?

（3）A u i =△u O /(i I 1－i I 2)≈？

图P 4.13

解：（1）因为T 1和T 2为镜像关系，且β＞＞2，所以i C 2≈i C 1≈i I 2 。

（2）i B 3＝i I 1－i C 2≈i I 1－i I 2

（3）输出电压的变化量和放大倍数分别为

c 3B3O I2I1O c B33c C3O )( R i u i i u A R i R i u ui ββ-=??≈-??=?-=?-=?

4.14 比较图P4.14所示两个电路，分别说明它的是如何消交越失真和如

何实现过流保护的。

图P4.14

解：在图（a）所示电路中，D1、D2使T2、T3微导通，可消除交越失真。R为电流采样电阻，D3对T2起过流保护。当T2导通时，u D3＝u B E2＋i O R－u D1，未过流时i O R较小，因u D3小于开启电压使D3截止；过流时因u D3大于开启电压使D3导通，为T2基极分流。D4对T4起过流保护，原因与上述相同。

在图（b）所示电路中，T4、T5使T2、T3微导通，可消除交越失真。R2为电流采样电阻，T6对T2起过流保护。当T2导通时，u B E6＝i O R2，未过流时i O R2较小，因u B E6小于开启电压使T6截止；过流时因u B E6大于开启电压使T6导通，为T2基极分流。T7对T3起过流保护，原因与上述相同。

4.15图4.15所示电路是某集成运放电路的一部分，单电源供电，T1、T2、T3为放大管。试分析：

图P4.15

（1）100μA电流源的作用；

（2）T4的工作区域(截止、放大、饱和)；

（3）50μA电流源的作用；

（4）T5与R的作用

解：（1）为T1提供静态集电极电流、为T2提供基极电流，并作为T1的有源负载。

（2）T4截止。因为u B4＝u C1＝u O＋u R＋u B2＋u B3，u E4＝u O，u B4＞u E4。

（3）50μA电流源为T3提供射极电流，在交流等效电路中等效为阻值非常大的电阻。

（4）保护电路。u B E5＝i O R，未过流时T5电流很小；过流时使i E5＞50μA，T5更多地为T3的基极分流。

4.16电路如图P4.16所示，试说明各晶体管的作用。

图P4.16

解：T1为共射放大电路的放大管；T2和T3组成互补输出级；T4、T5、R2组成偏置电路，用于消除交越失失真。

4.17图4.17所示简化的高精度运放电路原理图，试分析：

（1）两个输入端中哪个是同相输入端，哪个是反相输入端；

（2）T3与T4的作用；

（3）电流源I3的作用；

（4）D2与D3的作用。

图P4.17

解：（1）u11为反相输入端，u12为同相输入端。

（2）为T1和T2管的有源负载，将T1管集电极电流变化量转换到输出，使单端输出差分放大电路的差模放大倍数近似等于双端输出时的放大倍数。

（3）为T6设置静态电流，且为T6的集电极有源负载，增大共射放大电路的放大能力。

（4）消除交越失真。

4.18通用型运放F747的内部电路如图P4.18所示，试分析：

（1）偏置电路由哪些元件组成？基准电流约为多少？

（2）哪些是放大管，组成几级放大电路，每级各是什么基本电路？

（3）T19、T20和R8组成的电路的作用是什么？

图P4.18

解：（1）由T10、T11、T9、T8、T12、T13、R5构成。

（2）图示电路为三级放大电路：

T1～T4构成共集-共基差分放大电路，T14～T16构成共集-共射-共集电路，T23、T24构成互补输出级。

（3）消除交越失真。互补输出级两只管子的基极之间电压

U B23－B24＝U B E20＋U B E19

使T23、T24处于微导通，从而消除交越失真。

精心收集：单电源供电时的运算放大器应用大全

单电源运算放大器应用集锦 (一)：基础知识 我们经常看到很多非常经典的运算放大器应用图集，但是这些应用都建立在双电源的基础上，很多时候，电路的设计者必须用单电源供电，但是他们不知道该如何将双电源的电路转换成单电源电路。 在设计单电源电路时需要比双电源电路更加小心，设计者必须要完全理解这篇文章中所述的内容。 1．1 电源供电和单电源供电 所有的运算放大器都有两个电源引脚，一般在资料中，它们的标识是VCC＋和VCC－，但是有些时候它们的标识是VCC＋和GND。这是因为有些数据手册的作者企图将这种标识的差异作为单电源运放和双电源运放的区别。但是，这并不是说他们就一定要那样使用――他们可能可以工作在其他的电压下。在运放不是按默认电压供电的时候，需要参考运放的数据手册，特别是绝对最大供电电压和电压摆动说明。 绝大多数的模拟电路设计者都知道怎么在双电源电压的条件下使用运算放大器，比如图一左边的那个电路，一个双电源是由一个正电源和一个相等电压的负电源组成。一般是正负15V，正负12V和正负5V 也是经常使用的。输入电压和输出电压都是参考地给出的，还包括正负电压的摆动幅度极限Vom以及最大输出摆幅。 单电源供电的电路(图一中右)运放的电源脚连接到正电源和地。正电源引脚接到VCC＋，地或者VCC －引脚连接到GND。将正电压分成一半后的电压作为虚地接到运放的输入引脚上，这时运放的输出电压也是该虚地电压，运放的输出电压以虚地为中心，摆幅在Vom 之内。有一些新的运放有两个不同的最高输出电压和最低输出电压。这种运放的数据手册中会特别分别指明Voh 和Vol 。需要特别注意的是有不少的设计者会很随意的用虚地来参考输入电压和输出电压，但在大部分应用中，输入和输出是参考电源地的，所以设计者必须在输入和输出的地方加入隔直电容，用来隔离虚地和地之间的直流电压。(参见1.3节) 图一 通常单电源供电的电压一般是5V，这时运放的输出电压摆幅会更低。另外现在运放的供电电压也可以是3V 也或者会更低。出于这个原因在单电源供电的电路中使用的运放基本上都是Rail－To－Rail 的运放，这样就消除了丢失的动态范围。需要特别指出的是输入和输出不一定都能够承受Rail－To－Rail 的电压。虽然器件被指明是轨至轨(Rail－To－Rail)的，如果运放的输出或者输入不支持轨至轨，接近输入或者接近输出电压极限的电压可能会使运放的功能退化，所以需要仔细的参考数据手册是否输入和输出是否都是轨至轨。这样才能保证系统的功能不会退化，这是设计者的义务。

运算放大器组成的各种实用电路

运算放大器组成的电路五花八门，令人眼花瞭乱，是模拟电路中学习的重点。在分析它的工作原理时倘没有抓住核心，往往令人头大。为此本人特搜罗天下运放电路之应用，来个“庖丁解牛”，希望各位从事电路板维修的同行，看完后有所斩获。 遍观所有模拟电子技朮的书籍和课程，在介绍运算放大器电路的时候，无非是先给电路来个定性，比如这是一个同向放大器，然后去推导它的输出与输入的关系，然后得出Vo=(1+Rf)Vi，那是一个反向放大器，然后得出Vo=-Rf*Vi……最后学生往往得出这样一个印象：记住公式就可以了！如果我们将电路稍稍变换一下，他们就找不着北了！偶曾经面试过至少100个以上的大专以上学历的电子专业应聘者，结果能将我给出的运算放大器电路分析得一点不错的没有超过10个人！其它专业毕业的更是可想而知了。 今天，芯片级维修教各位战无不胜的两招，这两招在所有运放电路的教材里都写得明白，就是“虚短”和“虚断”，不过要把它运用得出神入化，就要有较深厚的功底了。 虚短和虚断的概念 由于运放的电压放大倍数很大，一般通用型运算放大器的开环电压放大倍数都在80 dB以上。而运放的输出电压是有限的，一般在 10 V～14 V。因此运放的差模输入电压不足1 mV，两输入端近似等电位，相当于“短路”。开环电压放大倍数越大，两输入端的电位越接近相等。 “虚短”是指在分析运算放大器处于线性状态时，可把两输入端视为等电位，这一特性称为虚假短路，简称虚短。显然不能将两输入端真正短路。 由于运放的差模输入电阻很大，一般通用型运算放大器的输入电阻都在1MΩ以上。因此流入运放输入端的电流往往不足1uA，远小于输入端外电路的电流。故通常可把运放的两输入端视为开路，且输入电阻越大，两输入端越接近开路。“虚断”是指在分析运放处于线性状态时，可以把两输入端视为等效开路，这一特性称为虚假开路，简称虚断。显然不能将两输入端真正断路。 在分析运放电路工作原理时，首先请各位暂时忘掉什么同向放大、反向放大，什么加法器、减法器，什么差动输入……暂时忘掉那些输入输出关系的公式……这些东东只会干扰你，让你更糊涂﹔也请各位暂时不要理会输入偏置电流、共模抑制比、失调电压等电路参数，这是设计者要考虑的事情。我们理解的就是理想放大器（其实在维修中和大多数设计过程中，把实际放大器当做理想放大器来分析也不会有问题）。 好了，让我们抓过两把“板斧”------“虚短”和“虚断”，开始“庖丁解牛”了。 (原文件名:1.jpg)

第5章运算放大电路答案

习题答案 5.1 在题图5.1所示的电路中，已知晶体管V 1、V 2的特性相同，V U on BE 7.0,20)(==β。求 1CQ I 、1CEQ U 、2CQ I 和2CEQ U 。 解：由图5.1可知： BQ CQ BQ )on (BE CC I I R R I U U 213 1 1+=--即 11CQ11.01.4 2.7k 20I -7V .0-V 10CQ CQ I I k +=Ω Ω ? 由上式可解得1CQ I mA 2≈ 2CQ I mA I CQ 21== 而 1CEQ U =0.98V 4.1V 0.2)(2-V 1031=?+=+-R )I I (U BQ CQ CC 2CEQ U =5V 2.5V 2-V 1042=?=-R I U CQ CC 5.2 电路如题图5.2所示，试求各支路电流值。设各晶体管701.U ,)on (BE =>>βV 。 U CC (10V) V 1 R 3 题图5.1

解：图5.2是具有基极补偿的多电流源电路。先求参考电流R I ， ()815 17 0266..I R =+?---=（mA ） 则 8.15==R I I （mA ） 9.0105 3== R I I （mA ） 5.425 4==R I I （mA ） 5.3 差放电路如题图5.3所示。设各管特性一致，V U on BE 7.0)(=。试问当R 为何值时，可满足图中所要求的电流关系？ 解： 53010 7 0643..I I C C =-==（mA ） 则 I 56V 题图 5.2 R U o 题图5.3

2702 1 476521.I I I I I I C C C C C C == ==== mA 即 2707 065.R .I C =-= （mA ） 所以 61927 07 06...R =-= （k Ω） 5.4 对称差动放大电路如题图5.1所示。已知晶体管1T 和2T 的50=β，并设 U BE (on )=0.7V,r bb ’=0,r ce =。 (1)求V 1和V 2的静态集电极电流I CQ 、U CQ 和晶体管的输入电阻r b’e 。 (2)求双端输出时的差模电压增益A ud ，差模输入电阻R id 和差模输出电阻R od 。 (3)若R L 接V 2集电极的一端改接地时，求差模电压增益A ud (单),共模电压增益A uc 和共模抑制比K CMR ,任一输入端输入的共模输入电阻R ic ,任一输出端呈现的共模输出电阻R oc 。 (4) 确定电路最大输入共模电压围。 解:(1)因为电路对称，所以 mA ...R R .U I I I B E EE EE Q C Q C 52050 21527 062270221=+?-=+?-== = + V 1 V 2 + U CC u i1 u i2R C 5.1k ΩR L U o 5.1kΩ R C 5.1k Ω R E 5.1k Ω -6V R B 2k Ω 题图5.1 R B 2k Ω + － R L /2 + 2U od /2 + U id /2 R C R B V 1 (b) + U ic R C R B V 1 (c) 2R EE + U

(完整word版)第4章集成运算放大电路课后习题及答案.doc

第 4 章集成运算放大电路 一填空题 1、集成运放内部电路通常包括四个基本组成部分, 即、、 和。 2、为提高输入电阻，减小零点漂移，通用集成运放的输入级大多采用_________________ 电路；为了减小输出电阻，输出级大多采用_________________ 电路。 3、在差分放大电路发射极接入长尾电阻或恒流三极管后，它的差模放大倍数A ud将，而共模放大倍数A uc将，共模抑制比K CMR将。 4、差动放大电路的两个输入端的输入电压分别为U i1 8mV 和 U i2 10 mV ，则差模输入电压为，共模输入电压为。 5、差分放大电路中，常常利用有源负载代替发射极电阻R e，从而可以提高差分放大电 路的。 6、工作在线性区的理想运放，两个输入端的输入电流均为零，称为虚______；两个输入 端的电位相等称为虚_________；若集成运放在反相输入情况下，同相端接地，反相端又称 虚___________ ； 即使理想运放器在非线性工作区，虚_____ 结论也是成立的。 7、共模抑制比 K CMR等于 _________________之比，电路的 K CMR越大，表明电路 __________ 越强。 答案： 1、输入级、中间级、输出级、偏置电路；2、差分放大电路、互补对称电路；3、不变、减小、增大； 4、-18mV, 1mV；5、共模抑制比； 6、断、短、地、断；7、差模电压放大倍数与共模电压放大倍数, 抑制温漂的能力。 二选择题 1、集成运放电路采用直接耦合方式是因为_______。 A ．可获得很大的放大倍数 B . 可使温漂小 C. 集成工艺难以制造大容量电容 2、为增大电压放大倍数，集成运放中间级多采用_______。 A . 共射放大电路 B. 共集放大电路 C. 共基放大电路 3、输入失调电压 U IO是 _______。 A . 两个输入端电压之差 B. 输入端都为零时的输出电压

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

运算放大器的电路仿真设计

运算放大器的电路仿真设计 一、电路课程设计目的 错误!深入理解运算放大器电路模型,了解典型运算放大器的功能,并仿真实现它的功能; 错误!掌握理想运算放大器的特点及分析方法(主要运用节点电压法分析）； ○3熟悉掌握Muｌtisiｍ软件。 二、实验原理说明 （1）运算放大器是一种体积很小的集成电路元件,它包括输入端和输出端。它的类型包括:反向比例放大器、加法器、积分器、微分器、电 压跟随器、电源变换器等. （2） (３)理想运放的特点:根据理想运放的特点,可以得到两条原则： (a）“虚断”:由于理想运放,故输入端口的电流约为零，可近似视为断路,称为“虚断”。 （b)“虚短”:由于理想运放Ａ,，即两输入端间电压约为零,可近似视为短路,称为“虚短”. 已知下图，求输出电压。

理论分析: 由题意可得:(列节点方程) 011(1)822A U U +-= 0111 ()0422 B U U +-= A B U U = 解得: 三、 电路设计内容与步骤 如上图所示设计仿真电路. 仿真电路图：

V18mV R11Ω R22Ω R32Ω R44Ω U2 DC 10MOhm 0.016 V + - U3 OPAMP_3T_VIRTUAL U1 DC 10MOhm 0.011 V + - 根据电压表的读数,， 与理论结果相同． 但在试验中，要注意把电压调成毫伏级别，否则结果误差会很大, 致结果没有任何意义。如图所示,电压单位为伏时的仿真结 果:V18 V R11Ω R22Ω R32Ω R44Ω U2 DC 10MOhm 6.458 V + - U3 OPAMP_3T_VIRTUAL U1 DC 10MOhm 4.305 V + - ，与理论结果相差甚远。 四、 实验注意事项 1)注意仿真中的运算放大器一般是上正下负,而我们常见的运放是上负下正,在仿真过程中要注意。

典型的运算放大器OP应用电路结构(精华版)

1.波形变换电路 波形变换电路属非线性变换电路，其传输函数随输入信号的幅度、频率或相位而变，使输出信号波形不同于输入信号波形。 1.1 检波与绝对值电路 1.1.1检波电路 图1.1.1所示为线性检波电路及其传输特性。电路中，把检波二极管D，接在反馈支路中，D2接在运放A输出端与电路输出端之间。该电路能克服普通小信号二极管检波电路失真大，传输效率低及输入的检波信号需大于起始电压（约为0. 3 V的固有缺点，即使输入信号远小于0.3 V，也能进行线性检波，因而检波效率能大大地提高。 图1.1.1 线性检波电路及其传输特性 线性检波电路的死区电压大小不决定于二极管的导通电压值，而是取决于D2正向压降VD的影响程度。 1.1.2绝对值电路 绝对值电路又称为整流电路，其输出电压等于输入信号电压的绝对值，而与输入信号电压的极性无关。采用绝对值电路能把双极性输入信号变成单极性信号。 在线性检波器的基础上，加一级加法器，让输入信号vi的另一极性电压不经检波，而直接送到加法器，与来自检波器的输出电压相加，便构成绝对值电路。其原理电路如图1.1.2所示。

图1.1.2 绝对值电路 输出电压值等于输入电压的绝对值，而且输出总是负电压。 若要输出正的绝对值电压，只需把图 1.1.2所示电路中的二极管D1、D2的正负极性对调。 1.2限幅电路 限幅电路的功能是：当输入信号电压进入某一范围（限幅区）后，其输出信号电压不再跟随输入信号电压变化，或是改变了传输特性。 1.2.1串联限幅电路 图 1.2.1所示为简单串联限幅电路及其传输特性。起限幅控制作用的二极管D 与运放A输入端串联，参考电压（-VR）作D的反偏电压，以控制限幅器的限幅 门限电压Vth。

实验四集成运算放大器的基本应用

实验四集成运算放大器 的基本应用 Document number【SA80SAB-SAA9SYT-SAATC-SA6UT-SA18】

实验四 集成运算放大器的基本应用 ――― 模拟运算电路 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。 1.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。 2.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。 3.基本运算电路 （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 。 （2) 反相加法电路 电路如图7－2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 i 1 F O U R R U -=

运算放大电路实验报告

实验报告 课程名称：电子电路设计与仿真 实验名称：集成运算放大器的运用 班级：计算机18-4班 姓名：祁金文 学号：5011214406

实验目的 1.通过实验，进一步理解集成运算放大器线性应用电路的特点。 2.掌握集成运算放大器基本线性应用电路的设计方法。 3.了解限幅放大器的转移特性以及转移特性曲线的绘制方法。 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。 反相比例放大电路 输入输出关系: i o V R R V 12-=i R o V R R V R R V 1 212)1(-+=

输入电阻:Ri=R1 反相比例运算电路 反相加法运算电路 反相比例放大电路仿真电路图

压输入输出波形图 同相比例放大电路 输入输出关系: i o V R R V )1(12+=R o V R R V R R V 1 2i 12)1(-+=

输入电阻:Ri=∞ 输出电阻:Ro=0 同相比例放大电路仿真电路图 电压输入输出波形图

差动放大电路电路图 差动放大电路仿真电路图 五：实验步骤： 1.反相比例运算电路 （1）设计一个反相放大器，Au=-5V，Rf=10KΩ，供电电压为±12V。

运算放大器应用电路的设计与制作

运算放大器应用电路的设计与制作 运算放大器 1.原理 运算放大器是目前应用最广泛的一种器件,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。 运算放大器一般由4个部分组成，偏置电路，输入级，中间级，输出级。 图1运算放大器的特性曲线 图2运算放大器输入输出端图示 图1是运算放大器的特性曲线，一般用到的只是曲线中的线性部分。如图2所示。U -对应的端子为“-”，当输入U -单独加于该端子时，输出电压与输入电压U -反相，故称它为反相输入端。U +对应的端子为“＋”，当输入U +单独由该端加入时，输出电压与U +同相，故称它为同相输入端。 输出：U 0= A(U +-U -) ； A 称为运算放大器的开环增益（开环电压放大倍数）。 在实际运用经常将运放理想化，这是由于一般说来，运放的输入电阻很大，开环增益也很大，输出电阻很小，可以将之视为理想化的，这样就能得到: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化参数。 理想运放在线性应用时的两个重要特性 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”。 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。 运算放大器的应用 (1)比例电路 所谓的比例电路就是将输入信号按比例放大的电路，比例电路又分为反向比例电路、同相比例电路、差动比例电路。 (a) 反向比例电路 反向比例电路如图3所示，输入信号加入反相输入端: 图3反向比例电路电路图 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 ’＝R 1 // R F 。 输出电压U 0与输入电压U i 称比例关系，方向相反，改变比例系数，即改变两个电阻的阻值就可以改变输出电压的值。反向比例电路对于输入信号的负载能力有一定的要求。 (b) 同向比例电路 同向比例电路如图4所示，跟反向比例电路本质上差不多，除了同向接地的一段是反向输入端: 图4 同相比例电路电路图 i 1 f O U R R U -=

常用运算放大器电路 (全集)

常用运算放大器电路(全集) 下面是[常用运算放大器电路(全集)]的电路图 常用OP电路类型如下: 1. Inverter Amp. 反相位放大电路: 放大倍数为Av = R2 / R1但是需考虑规格之Gain-Bandwidth数值。R3 = R4 提供1 / 2 电源偏压 C3 为电源去耦合滤波 C1, C2 输入及输出端隔直流 此时输出端信号相位与输入端相反 2. Non-inverter Amp. 同相位放大电路: 放大倍数为Av=R2 / R1 R3 = R4提供1 / 2电源偏压 C1, C2, C3 为隔直流

此时输出端信号相位与输入端相同 3. Voltage follower 缓冲放大电路: O/P输出端电位与I/P输入端电位相同 单双电源皆可工作 4. Comparator比较器电路: I/P 电压高于Ref时O/P输出端为Logic低电位 I/P 电压低于Ref时O/P输出端为Logic高电位 R2 = 100 * R1 用以消除Hysteresis状态, 即为强化O/P输出端, Logic高低电位差距，以提高比较器的灵敏度. (R1=10 K, R2=1 M) 单双电源皆可工作 5. Square-wave oscillator 方块波震荡电路: R2 = R3 = R4 = 100 K R1 = 100 K, C1 = 0.01 uF

Freq = 1 /（2π* R1 * C1） 6. Pulse generator脉波产生器电路: R2 = R3 = R4 = 100 K R1 = 30 K, C1 = 0.01 uF, R5 = 150 K O/P输出端On Cycle = 1 /（2π* R5 * C1） O/P输出端Off Cycle =1 /（2π* R1 * C1） 7. Active low-pass filter 主动低通滤波器电路: R1 = R2 = 16 K R3 = R4 = 100 K C1 = C2 = 0.01 uF 放大倍数Av = R4 / (R3+R4) Freq = 1 KHz 8. Active band-pass filter 主动带通滤波器电路:

集成运算放大电路课后习题及答案.(DOC)

第4章 集成运算放大电路 一 填空题 1、集成运放内部电路通常包括四个基本组成部分,即 、 、 和 。 2、为提高输入电阻，减小零点漂移，通用集成运放的输入级大多采用_________________电路；为了减小输出电阻，输出级大多采用_________________ 电路。 3、在差分放大电路发射极接入长尾电阻或恒流三极管后，它的差模放大倍数ud A 将 ，而共模放大倍数uc A 将 ，共模抑制比CMR K 将 。 4、差动放大电路的两个输入端的输入电压分别为m V 8i1-=U 和m V 10i2=U ，则差模输入电压为 ，共模输入电压为 。 5、差分放大电路中，常常利用有源负载代替发射极电阻e R ，从而可以提高差分放大电路的 。 6、工作在线性区的理想运放，两个输入端的输入电流均为零，称为虚______；两个输入端的电位相等称为虚_________；若集成运放在反相输入情况下，同相端接地，反相端又称虚___________； 即使理想运放器在非线性工作区，虚_____ 结论也是成立的。 7、共模抑制比K CMR 等于_________________之比，电路的K CMR 越大，表明电路__________越强。 答案：1、输入级、中间级、输出级、偏置电路；2、差分放大电路、互补对称电路；3、不变、减小、增大；4、-18mV, 1mV ；5、共模抑制比；6、断、短、地、断；7、差模电压放大倍数与共模电压放大倍数,抑制温漂的能力。 二 选择题 1、集成运放电路采用直接耦合方式是因为_______。 A ．可获得很大的放大倍数 B.可使温漂小 C.集成工艺难以制造大容量电容 2、为增大电压放大倍数，集成运放中间级多采用_______。 A. 共射放大电路 B. 共集放大电路 C. 共基放大电路 3、输入失调电压U IO 是_______。 A.两个输入端电压之差 B.输入端都为零时的输出电压 C.输出端为零时输入端的等效补偿电压。

LM324运放应用电路大全

LM324是四运放集成电路,它采用14脚双列直插塑料封装,外形如图所示。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用图1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2 由于LM324四运放电路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,因此被广泛应用在各种电路中。下面介绍其应用实例。 LM324作反相交流放大器 电路见附图。此放大器可代替晶体管进行交流放大,可用于扩音机前置放大等。电路无需调试。放大器采用单电源供电,由R1、R2组成1/2V+偏置,C1是消振电容。 放大器电压放大倍数Av仅由外接电阻Ri、Rf决定：Av=-Rf/Ri。负号表示输出信号与输入信号相位相反。按图中所给数值,Av=-10。此电路输入电阻为Ri。一般情况下先取Ri 与信号源内阻相等,然后根据要求的放大倍数在选定Rf。Co和Ci为耦合电容。 LM324作同相交流放大器 见附图。同相交流放大器的特点是输入阻抗高。其中的R1、R2组成1/2V+分压电路,通过R3对运放进行偏置。电路的电压放大倍数Av也仅由外接电阻决定：Av=1+Rf/R4,电路输入电阻为R3。R4的阻值范围为几千欧姆到几十千欧姆。 LM324作交流信号三分配放大器 此电路可将输入交流信号分成三路输出,三路信号可分别用作指示、控制、分析等用途。

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

运算放大器应用电路的设计与制作(1)

运算放大器应用电路的设计与制作 (一） 运算放大器 1.原理 运算放大器是目前应用最广泛的一种器件,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。 运算放大器一般由4个部分组成，偏置电路，输入级，中间级，输出级。 图1运算放大器的特性曲线 图2运算放大器输入输出端图示 图1是运算放大器的特性曲线，一般用到的只是曲线中的线性部分。如图2所示。U -对应的端子为“-”，当输入U -单独加于该端子时，输出电压与输入电压U -反相，故称它为反相输入端。U +对应的端子为“＋”，当输入U +单独由该端加入时，输出电压与U +同相，故称它为同相输入端。 输出：U 0= A(U +-U -) ； A 称为运算放大器的开环增益（开环电压放大倍数）。 在实际运用经常将运放理想化，这是由于一般说来，运放的输入电阻很大，开环增益也很大，输出电阻很小，可以将之视为理想化的，这样就能得到: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化参数。 2.理想运放在线性应用时的两个重要特性 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”。

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。 3. 运算放大器的应用 (1)比例电路 所谓的比例电路就是将输入信号按比例放大的电路，比例电路又分为反向比例电路、同相比例电路、差动比例电路。 (a) 反向比例电路 反向比例电路如图3所示，输入信号加入反相输入端: 图3反向比例电路电路图 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 ’＝R 1 // R F 。 输出电压U 0与输入电压U i 称比例关系，方向相反，改变比例系数，即改变两个电阻的阻值就可以改变输出电压的值。反向比例电路对于输入信号的负载能力有一定的要求。 (b) 同向比例电路 同向比例电路如图4所示，跟反向比例电路本质上差不多，除了同向接地的一段是反向输入端: i 1 f O U R R U - =

运算放大器构成的18种功能电路(带multisim仿真)

（1）反相比例放大器： 将输入加至反相端，同时将正相端子接地，由运放的虚短和虚断V U U 0==+-，又有102R U U R U U i -=---，得输出为：i U R R U 2 10-= 仿真电路为： 取：Ω==k R R 2221，tV U sin 21=,得到输出结果为：tV U sin 40-=输出波形为： （2）电压跟随器：

当同相比例放大器的增益为1时，可得到电压跟随器，其在两个电路的级联中具有隔离缓冲作用。可消除两级电路间的相互影响。 其仿真波形为： 取输入为4V，频率为1kHz的方波，得到输出结果为：

（3）同相比例放大器： 将INA133的2,5和1,3端子分别并联，以此运放作为基本放大器，反馈网络串联在输入回路中，且反馈电压正比于输入电压，引入串联电压负反馈。反馈电压1211U R R R U f += 由运放的虚短和虚断，有输出电压为：11 20)1(U R R U + = 其仿真电路为： 取tV U sin 21=，Ω==k R R 2212，得到结果为：tV U sin 60= 其输出波形为：

当方向比例放大器增益为1时可得到反相器电路，其仿真电路为： 取：tV U sin 21=，输出结果为：tV U U sin 210-=-= 仿真输出波形为：

将输入信号引至同相端，得到同相相加器 由INA133内置电阻设计如下电路，得到输出结果为：210U U U += 仿真电路为： 取tV U sin 21=,tV U sin 32=,由公式得到结果为：tV U sin 50= 仿真输出波形为：

第4章集成运算放大电路习题解答

第4章自测题、习题解答 自测题4 一、选择 1.集成运放的输出级一般采用（）。 A. 共基极电路 B. 阻容耦合电路 C. 互补对称电路 2.集成运放的中间级主要是提供电压增益，所以多采用（）。 A. 共集电极电路 B. 共发射极电路 C. 共基极电路 3．集成运放的输入级采用差分电路，是因为（）。 A. 输入电阻高 B. 差模增益大 C. 温度漂移小 4．集成运放的制造工艺，使得相同类型的三极管的参数（）。 A 受温度影响小 B. 准确性高 C. 一致性好 5．集成运放中的偏置电路，一般是电流源电路，其主要作用是（）。 A. 电流放大 B. 恒流作用 C. 交流传输。 解：1、C 2、B 3、C 4、C 5、B 二、判断 1．运放的有源负载可以提高电路的输出电阻（）。 2．理想运放是其参数比较接近理想值（）。 3．运放的共模抑制比K CMR越高，承受共模电压的能力越强（）。 4．运放的输入失调电压是两输入端偏置电压之差（）。 5．运放的输入失调电流是两输入端偏置电流之差（）。 解：1、×2、×3、√4、√5、√ 三、选择 现有如下类型的集成运放，根据要求选择最合适的运放： ①．通用型②. 高阻型③. 低功耗型④. 高速型⑤. 高精度⑥. 大功率型⑦. 高压型。 1．作视频放大器应选用。 2．作内阻为500KΩ信号源的放大器应选用。 3．作卫星仪器中的放大器应选用。 4．作心电信号（？左右）的前置放大器应选用。 5．作低频放大器应选用。

作输出电流为4A 的放大器应选用 。 解：1、④ 2、② 3、③ 4、⑤ 5、① 6、⑥ 习题4 4．1通用型集成运算放大器一般由哪几个部分组成？每一部分常采用哪种基本电路？对每一基本电路又有何要求？ 解：通用型集成运算放大器一般由输入级、中间级、输出级组成。输入级采用差动放大电路，输入级要求尽量减小温度漂移。中间级采用共射放大电路，要求提供较高的电压放大倍数。输出级采用共集接法，互补对称电路，要求输出电阻要小。 4．2某一集成运算放大器的开环增益A od = 100dB ，差模输入电阻r i d = 5M Ω, 最大输出电压的峰─峰值为U OPP =±14V 。 (1) 分别计算差模输入电压（即u i = u + - u -）为5μV 、100μV 、1mV 、和-10V 、-1V 、-1mV 时的输出电压U O ； (2) 为保证工作在线性区, 试求最大允许的输入电流值。 解： （1）100520 10 10od A == 由o od i U A U = 故所求U o 分别为0.5V , 10V , 14V , -14V , -14V , -14V （2）最大允许的输入电压是max 514 14010 OPP i od U U V A μ= == 最大允许输入电流为max max 28i i id U I pA r = = 4．3图P 4－3是集成运放BG303偏置电路的示意图，已知±U CC =±15V ，外接偏置电阻R=1M Ω, 设三极管的β值均足够大, 试估算基准电流I REF 以及输入级放大管的电流I C1和I C2。

模拟电子技术基础第四版(童诗白)课后答案 第4章 集成运算放大电路

第4章 集成运算放大电路 习题 4.1根据下列要求，将应优先考虑使用的集成运放填入空内。已知现有集成运放的类型是：①通用型②高阻型③高速型④低功耗型⑤高压型⑥大功率型⑦高精度型 (1)作低频放大器，应选用( ① )。 (2)作宽频带放大器，应选用( ③ )。 (3)作幅值为1μV 以下微弱信号的量测放大器，应选用( ⑦ )。 (4)作内阻为100k Ω。信号源的放大器，应选用( ② )。 (5)负载需5A 电流驱动的放大器，应选用( ⑥ )。 (6)要求输出电压幅值为±80V 的放大器，应选用( ⑤)。 (7)宇航仪器中所用的放大器，应选用( ④ )。 4. 2已知几个集成运放的参数如表P4.3所示，试分别说明它们各属于哪种类型的运放。 表P4.3 解：A 1为通用型运放，A 2为高精度型运放，A 3为高阻型运放，A 4为高速型运放。 4.3多路电流源电路如图P4.3所示,已知所有晶体管的特性均相同,U BE 均为0.7V 。试求I C1、I C2各为多少。 图P4.3 图P4.4 解：因为T l 、T 2、T 3的特性均相同，且U BE 均相同，所以它们的基极、集电极电流均相等，设集电极电流为I C 。先求出R 中电流，再求解I C1、I C2。 40 100CC BE BE R V U U I A R μ--= = 030331(1) C B R C B C C I I I I I I I βββ=+=+ =+++

223C R I I ββββ+=++ 当(1)3ββ+>>时，12100C C R I I I A μ=≈=。 4.4电路如图P4.4所示，T l 管的低频跨导为g m , T l 和T 2管d-s 间的动态电阻分别为r ds1和r ds2。试求解电压放大倍数/u O I A u u =??的表达式。 解：由于T 2和T 3 所组成的镜像电流源是以T l 为放大管的共射放大电路的有源负载，T l 和T 2管d -s 间的动态电阻分别为 r ds1和 r ds2，所以电压放大倍数 u A 的表达式为： 1212(//) (//)O D ds ds u m ds ds I I u i r r A g r r u u ??= ==-??。 4.5电路如图P4.5所示，T l 与T 2管特性相同，它们的低频跨导为g m ; T 3与T 4管特性对称；T 2与T 4管d-s 间的动态电阻分别为r ds2和r ds4。试求出电压放大倍数 12/()u O I I A u u u =??-的表达式。 图P4.5 图P4.6 解：在图示电路中： 1234D D D D i i i i ?=-?≈?=?；242112O D D D D D i i i i i i ?=?-?≈?-?=-? 121() 2 I I D m u u i g ?-?=? ；12()O m I I i g u u ?≈?- ∴电压放大倍数： 24241212(//) (//)()() O O ds ds u m ds ds I I I I u i r r A g r r u u u u ??= =-≈?-?- 4.6电路如图P4.6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12()I I u u -产生的差模电流为D i ? ，则电路