集成运算放大器习题集及答案
第二章
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T 1、T 2管的参数完全相同。问：
(1) T 1、T 2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) T 1、T 2和R 2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 k Ω。
(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 V 1.77.01056.012=+?-=--=E c CQ CC CEQ V R I V V
若将R c1短路，则
mA 56.021==Q C Q C I I （不变）
V 7.127.0121=+=-=E CC Q CE V V V
V 1.77.01056.0122=+?-=--=E c CQ CC Q CE V R I V V （不变）
(2) 计算差模输入电阻和差模电压放大倍数：
Ω=?+=β++=k 9.456
.026101200)1('EQ T bb be I V r r Ω=+?=+=k 8.29)9.410(2)(2be b id r R R
5.338
.2910100)(22=?=+β=be b c d r R R A (3) 求共模电压放大倍数和共模抑制比：
5.020
1019.410101002)1(2-=?++?-=β++β-=e be b c c R r R R A 675.05.332
2===c d CMR A A K （即36.5dB ） (4) 当v I1=105 mV ，v I2=95 mV 时，
mV 109510521=-=-=I I Id v v v
mV 1002
95105221=+=+=I I Ic v v v mV 285100)5.0(105.33222=?-+?=?+?=?Ic
c I
d d O v A v A v 所以，V O2相对于静态值增加了285 mV 。
由于E 点在差模等效电路中交流接地，在共模等效电路中V E 随共模输入电压的变化
而变化（射极跟随器），所以，mV 100==?Ic E v v ，即e 点电位增加了100 mV 。
题3.2.4 差分放大电路如图题3.2.4所示，设各晶体管的β =100，V BE =0.7V ，且r be1=r be2=3 k Ω，电流源I Q =2mA ，R =1 M Ω，差分放大电路从c 2端输出。
(1) 计算静态工作点（I C1Q ，V C2Q 和V EQ ）；
(2) 计算差模电压放大倍数2
d A ，差模输入电阻R id 和输出电阻R o ； (3) 计算共模电压放大倍数2
c A 和共模抑制比K CMR ； (4) 若v I1 =20sin ωt mV ，v I2 =0，试画出v C2和v E 的波形，并在图上标明静态分量和动态分量的幅值大小，指出其动态分量与输入电压之间的相位关系。
图题3.2.4
解：(1) 计算静态工作点：
mA 12121==
=Q Q C Q C I I I V 5.45.116)//(22=?-=-+=L c Q C CC L
c L Q C R R I V R R R V V 71.01100
17.0-=?-
-=--=V R I V V b BQ BE EQ (2) 计算差模电压放大倍数，输入电阻和输出电阻：
75.18)31(2)3//3(100)(2)//(2=+?=+β=be b L c d r R R R A Ω=+=k 8)(2be b id r R R
Ω==k 3c o R R
(3) 计算共模电压放大倍数和共模抑制比：
42105.72000
101315.11002)1(-?-=?++?-=β++β-=R r R R A be b c c 2500010
5.775.18422=?==-c d CMR A A K （即88dB ） (4) 若v I1 =20sin ωt mV ，v I2 =0，则
(V) sin 375.022t v A v i
d c ω=?≈ (V) sin 01.0t v v ic
e ω==
t v V v c Q C C ω+=+=∴sin 375.05.4222（V ）
t v V v e EQ E ω+-=+=sin 01.071.0（V ）
v C2和v E 的波形如图3.2.4所示，它们的动态分量与输入电压v I1之间都相位相同。
图3.2.4
题3.2.5 FET 组成的差分放大电路如图题3.2.5所示。已知JFET 的g m =2 mS ，r ds =20 k Ω。
(1) 求双端输出时的差模电压放大倍数vd
A ； (2) 求单端输出时的差模电压放大倍数1vd A 、共模电压放大倍数1
vc A 和共模抑制比K CMR ；
图题3.2.5
解：(1) 双端输出时，
3.13)20//10(2)//(2)//(2-=?-=-=-==ds d m gs
ds d gs m id o vd r R g V r R V g V V A (2) 单端输出时，
7.6)20//10(22
1)//(212)//(11-=??-=-=-==ds d m gs ds d gs m id o vd r R g V r R V g V V A
325.020
21)20//10(221)//(1-=?+?-=?+-=s m ds d m vc R g r R g A 5.20325.07.61
1===vc vd CMR A A K （即26.3 dB ）
题3.2.6 采用射极恒流源的差分放大电路如图题3.2.6所示。设差放管T 1、T 2特性对称，β1 = β2 = 50，r bb ′=300 Ω，T 3管β3 = 50，r ce3 = 100 k Ω，电位器R w 的滑动端置于中心位置，其余元件参数如图中所示。
(1) 求静态电流I CQ1、I CQ2、I CQ3和静态电压V OQ ；
(2) 计算差模电压放大倍数2
d A ，输入电阻R id 和输出电阻R o ； (3) 计算共模电压放大倍数2
c A 和共模抑制比K CMR ； (4) 若v I1=0.02sin ωt V ，v I2 =0，画出v O 的波形，并标明静态分量和动态分量的幅值大小，指出其动态分量与输入电压之间的相位关系。
图题3.2.6
解：(1) 求静态工作点：
mA 4.15.15030//107.012301010//33
212113=+-?+=+β-+=e b b BE EE b b b CQ R R R V V R R R I mA 7.02
1321===CQ CQ CQ I I I
V 5.2)10//10(7.010
101210)//(22=?-+?=-+=L c CQ CC L c L OQ R R I V R R R V (2) 计算差模性能指标： Ω=?+=β++==k 2.27.02651300)
1(1'21Q C T bb be be I V r r r Ω=?
+=k 25.14.126513003be r 8.121
.051)2.25(2550)1()(2)//(12=?++??=β+++β=w be b L C d R r R R R A R id =2(R b +r be1)+(1+β)R w =2×(5+2.2)+51×0.1=19.5 k Ω
R o =R c =10 k Ω
(3) 计算共模性能指标：
Ω=?++?+=++β+=k 832100)5
.125.130//105.1501()1(333333ce e be b e o r R r R R R 003.0)
832205.0(512.25550)22
1)(1()
//(322-=?+?++?-=+β+++β-=o w be b L c c R R r R R R A 4267003.08.1222===c d CMR
A A K （即72.6 d
B ） (4) 若v I1=0.02sin ωt V ，v I2 =0时，则
(V) sin 26.05.21
22t v A V v I d Q O O ω+=+= v O 波形如图所示，其动态分量与v I1之间相位相同。
题3.2.7 在图题3.2.7所示电路中，设各晶体管均为硅管，β = 100，r bb ′=200 Ω。
(1) 为使电路在静态时输出直流电位V OQ =0，R c2应选多大？
(2) 求电路的差模电压放大倍数vd
A ； (3) 若负电源（－12V ）端改接公共地，分析各管工作状态及V O 的静态值。
图题3.2.7
解：(1) 当V OQ =0时，I CQ3·R c3=V cc ， ∴I CQ3=V CC /R c3=12/12=1 mA
mA 01.0100
133
3==β=CQ BQ I I mA 12.047
7.0122121Re 22=-?==
≈I I I EQ CQ I Rc2=I CQ2-I BQ3=0.12-0.01=0.11 mA Ω=+?=+=k 64.811
.07.025.0123
332Rc BE e CQ c I V R I R (2) 求差模电压放大倍数vd
A ： Ω=?
+==k 1.2212.02610120021be be r r Ω=?+=k 83.21
261012003be r 第二级（CE 反相放大级）输入电阻为R i2：
R i2=r be3+(1+β3)R e3=2.83+101×0.25=28.1 k Ω
差模放大级：
151
.222)1.28//64.8(1002)//(1221=??=β=be i c vd r R R A 反相放大级：
7.421
.2812100232-=?-=β-=i c v R R A ∴5.6402
1-=?=v vd vd A A A (3) 若负电源（-12V ）端改为接地，则因静态时V B1=V B2=0，故T 1、T 2管处于截止状态，I CQ2=0，V B3=12V ，所以T 3管也处于截止状态。故V OQ =0。
题3.2.8 三级放大电路如图题3.2.8所示，已知：r be1 = r be2 = 4 k Ω，r be3 = 1.7 k Ω，r be4 = r be5 = 0.2 k Ω，各管的β = 50。图中所有电容在中频段均可视作短路。试画出放大电路的交流通路，
计算中频电压放大倍数v
A ，输入电阻R i 和输出电阻R o 。
图题3.2.8
解：交流通路为：
图3.2.5
输入级差分放大电路的电压放大倍数为
97.742)//1.5(50231'
11-=??-=β-=be be L v r r R A （r be3是中间级的输入电阻） 中间级共射放大电路的电压放大倍数为
1747.1)//8.6(5033'
22-=?-=β-=i be L v R r R A （R i3是输出级的输入电阻） 其中，Ω=+??
+=β++=k 6.451
2.812.8512.0)//2.8)(1(43L be i R r R 输出级的电压放大倍数近似为1
13≈v A 所以，总的电压放大倍数为：
13873
21=??=v v v v A A A A 输入电阻和输出电阻为：
Ω=+?=
=k 48
2.882.8)2//(2.81be i r R Ω=β++=k 1
3.018.6//2.84be o r R
题3.2.9判断下列说法是否正确：
(1) 由于集成运放是直接耦合放大电路，因此只能放大直流信号，不能放大交流信号。
(2) 理想运放只能放大差模信号，不能放大共模信号。
(3) 不论工作在线性放大状态还是非线性状态，理想运放的反相输入端与同相输入端之间的电位差都为零。
(4) 不论工作在线性放大状态还是非线性状态，理想运放的反相输入端与同相输入端均不从信号源索取电流。
(5) 实际运放在开环时，输出很难调整至零电位，只有在闭环时才能调整至零电位。解：(1) 错误。集成运放可以放大交流信号。
(2) 正确。
(3) 错误，当工作在非线性状态下，理想运放反相输入端与同相输入端之间的电位差可以不为零。
(4) 正确。
(5) 正确。
题3.2.10已知某集成运放开环电压放大倍数A od＝5000，最大电压幅度V om＝±10V，接成闭环后其电路框图及电压传输特性曲线如图题 3.2.10（a）、（b）所示。图（a）中，设同相端上的输入电压v I＝(0.5+0.01sinωt)V，反相端接参考电压V REF＝0.5V，试画出差动模输入电压v Id和输出电压v O随时间变化的波形。
图题3.2.10
解：v O=A od·v Id=5000×0.001sinωt=50sinωt (V)，但由于运放的最大输出电压幅度为V om=±10V，所以当｜v Id｜≤2 mV时，按上述正弦规律变化；而当｜v Id｜＞2 mV时，v O已饱和。输出电压波形如图所示。
题3.2.11已知某集成运放的开环电压放大倍数A od＝104（即80dB），最大电压幅度V om＝±10V，输入信号v I按图题3.2.11所示的方式接入。设运放的失调和温漂均不考虑，即当v I ＝0时，v O＝0，试问：
(1) 当v I＝1 mV时，v O等于多少伏？
(2) 当v I＝1.5 mV时，v O等于多少伏？
(3) 当考虑实际运放的输入失调电压V IO＝2 mV时，问输出电压静态值V O为多少？电路能否实现正常放大？
图题3.2.11
解：(1) 当v I＝1 mV时，则
v O＝-A od·v I＝-104×1 mV＝-10 V （临界饱和输出）
(2) 当v I＝1.5 mV时，则
v O＝-A od·v I＝-104×1.5 mV＝-15 V，已超过饱和输出值，所以实际v O为-10V。
(3) 若V IO＝2 mV时，则静态时V OQ＝-A od·V IO＝-10V，已处于反向饱和状态，放大器不能实现正常放大。
题3.2.12试根据下列各种要求，从运放参数表（教材中表3.2.1）中选择合适的运放型号。
(1) 作一般的音频放大，工作频率f≤10 kHz，增益约为40 dB。
(2) 作为微伏级低频或直流信号放大。
(3) 用来与高内阻传感器（如R s＝10 M ）相配合。
(4) 作为便携式仪器中的放大器（用电池供电）。
(5) 要求输出电压幅度V om≥∣±24V∣。
(6) 用于放大10 kHz方波信号，方波的上升沿与下降沿时间不大于2μs，输出幅度为±10V。
解：(1) 可选用通用型运放CF741（μA741）。
(2) 可选用高精度型运放CF7650（ICL7650）。
(3) 宜选用高阻型运放5G28。
(4) 宜选用低功耗型运放CF3078（CA3078）。
(5) 宜选用高压型运放CF143（LM143）。
(6) 可选用高速型运放CF715或宽带型运放CF507。
题3.2.13差分放大电路如图题3.2.13所示，其中三极管采用Q2N3904，二极管为DIN4148。电源电压为+V CC=+15V，-V EE =-15V。试用PSPICE程序仿真分析：
(1) 设置直流分析，以V i为扫描对象，仿真分析差分放大电路的静态工作点I C1Q、I C2Q、V C1Q、V EQ；
(2) 在上述分析后，查看差分放大电路的电压传输特性曲线，并解释电压传输特性曲线上的非线性特性；
(3) 设置交流分析，分析差分放大电路的频率特性；
(4) 设置瞬态分析，分析差分放大电路的各个电压波形v B、v E、v O，并注意它们的相位和大小；
(5) 将输入端改接成差模输入，设置交流分析，计算其差模电压放大倍数；
(6) 将输入端改接成共模输入，设置交流分析，计算其共模电压放大倍数。
图题3.2.13
解：(1) 将分析方式设置为直流分析，以输入信号源作为直流分析的扫描对象。直流分析设置参数为：Sweep Var. Type为V oltage Source，Sweep Type为Linear，Name：V i，Start Value：-0.1，End Value：0.1，Increment：0.001V。通过PSPICE仿真可得到：I C1Q＝I C2Q＝0.685 mA，V C1Q＝V C2Q＝14.32 V，V EQ＝-651 mV。
(2) 通过上述直流扫描分析可以查看差分放大电路的电压传输特性曲线，如图3.2.13(1)所示。由于三极管电流放大倍数β的非线性，电压传输特性曲线中放大区部分只是近似为直线。
图3.2.13(1) 电压传输特性曲线
(3) 交流分析设置参数为：AC Sweep Type为Decade（十倍程扫描），Name：V i，Pts./Decade：101（每十倍程扫描点数为10点），Start Freq.：10，End Freq.：100meg。
(4) 瞬态分析时信号源为VSIN元件，属性设置为VOFF＝0，V AMPL＝1mV，FREQ＝1 K；瞬态分析设置参数为Print Step＝20ns，Final Time＝2ms。通过瞬态分析可得到差分放大电路中各点的波形，其中双端输出的电压波形如图3.2.13(2)所示。
图3.2.13(2) v O波形
(5) 为了求差模电压放大倍数，需将信号源改为差模输入电压，然后进行交流扫描分析。
通过仿真可得该差分放大电路双端输出时的差模电压放大倍数为-26.0。
(6) 为了求共模电压放大倍数，需将信号源改为共模输入电压，然后进行交流扫描分析。通过仿真可得该差分放大电路双端输出时的共模电压放大倍数为0，单端输出时的共模电压放大倍数为-0.0003。
题3.2.14电路如图题3.2.6所示，三极管用Q2N3904，其它参数不变。试用PSPICE程序分析该电路：
(1) 求电路的静态电流点；
(2) 计算差模电压放大倍数A d2、共模电压放大倍数A c2和共模抑制比K CMR；
(3) 若v i=0.02sinωt (V)，仿真分析v O的波形。
解：输入并编辑好电路图，如图3.2.14(1)所示。
图3.2. 14(1) 仿真分析电路图
(1) 对电路进行仿真分析，可得静态工作点：V B1Q=－26 mV，V B2Q = -27 mV，V C1Q = 12 V，V C2Q = 2.4V，V B3Q = -9.07 V，V C3Q = -719.6 mV。
(2) 设置交流扫描分析（AC Sweep...），将信号源改为差模输入，可得差模电压放大倍数A d2为21.47，将信号源改为差模输入，可得共模电压放大倍数A c2为1.6×10-4，共模抑制比K CMR为1.3×105（即102dB）。
(3) 设置瞬态分析若v i=0.02sinωt (V)，可得仿真分析v O的波形如图3.2. 14(2)所示。
图3.2. 14(2) 输出波形曲线
题3.2.15电路如图题3.2.8所示，三极管用Q2N2222，设各管的β=100，图中电容取50μF，其它参数不变。试用PSPICE程序分析：
(1) 该放大电路的电压放大倍数A v，输入电阻R i和输出电阻R o；
(2) 当输入电压取频率为1 kHz、幅值为1 mV的正弦信号时，仿真分析该电路输出电压v O的波形和幅值。
解：(1)输入并编辑好电路图如图3.2.15(1)所示。
图3.2.15(1) 仿真分析电路图
设置交流扫描分析（AC Ｓweep...）和瞬态分析。可得：中频源电压增益A v为557（即54.9dB），输入电阻R i为7.47KΩ，输出电阻R o为69.89Ω。
其中，源电压增益的对数幅频特性曲线如图3.2.15(2)所示。
图3.2.15(2) 电压增益对数幅频特性曲线
(2) 当输入电压取频率为1 kHz、幅值为1 mV的正弦信号时，仿真分析该电路输出端的电压波形如图3.2.15(3)所示。
图3.2.15(3) 输出波形曲线
集成运算放大器应用实验
《电路与电子学基础》实验报告 实验名称集成运算放大器应用 班级2013211XXX 学号2013211XXX 姓名XXX
实验7.1 反相比例放大器 一、实验目的 1．测量反相比例运算放大器的电压增益，并比较测量值与计算值。 2．测定反响比例放大器输出与输入电压波形之间的相位差。 3．根据运放的输入失调电压计算直流输出失调电压，并比较测量值与计算值。 4．测定不同电平的输入信号对直流输出失调电压的影响。 二、实验器材 LM 741 运算放大器 1个 信号发生器 1台 示波器 1台 电阻：1kΩ 2个，10kΩ 1个，100kΩ 2个 三、实验步骤 1.在EWB平台上建立如图7-1所示的实验电路，仪器按图设置。 单击仿真开关运行动态分析，记录输入峰值电压 V和输出峰值电压 ip V，并记录直流输出失调电压of V及输出与输入正弦电压波形之间的op 相位差。
Vip=4.9791mV Vop=498.9686mV Vof=99.37mV 相位差π 2.根据步骤1的电压测量值，计算放大器的闭环电压增益Av。 Av=-100.2 3.根据电路元件值，计算反相比例运算放大器的闭环电压增益。 Av=-100 4.根据运放的输入失调电压 V和电压增益Av，计算反相比例运放 if 的直流输出失调电压 V。 of Vof=100mV 四、思考与分析 1．步骤3中电压增益的计算值与步骤1，2中的测量值比较，情况如何？ 计算值为-100，测量值为-100.2，基本相等，略有误差
2．输出与输入正弦电压波形之间的相位差怎样？ 相位差为π 3．步骤1中直流输出失调电压的测量值与步骤4中的计算值比较，情况如何？ 测量值为99.37mV,计算值为100mV,基本相等，略有误差 4．步骤1中峰值输出电压占直流输出失调电压的百分之几？ 500% 5．反馈电阻 R的变化对放大器的闭环电压增益有何影响？ f 在R1一定的条件下，Rf越大，闭环电压增益越大 实验7.2 加法电路 一、实验目的 1．学习运放加法电路的工作原理。 2．分析直流输入加法器。 3．分析交直流输入加法器。 4．分析交流输入加法器。 二、实验器材 LM741 运算放大器 1个直流电源 2个 0～2mA毫安表 4个万用表 1个 信号发生器 1台
实验五集成运算放大器的基本应用共7页文档
实验五集成运算放大器的基本应用(I) ─模拟运算电路─ 一、实验目的 1、了解和掌握集成运算放大器的功能、引脚 2、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。 3、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 =0 输出阻抗r 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8－1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8－1 反相比例运算电路 图8－2 反相加法运算电路 2) 反相加法电路 电路如图8－2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8－3(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 U - =
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。 12、（3-3，中）在运算电路中，运算放大器工作在区；在滞回比较器中，运算放大器工作在区。 13、（3-3，中）_________和_________是分析集成运算放大器线性区应用的重要依据。
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。
集成运算放大器的基本应用
实验十一 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、实验仪器 1、双踪示波器 2、万用表 3、交流毫伏表 4、信号发生器 三、实验原理 在线性应用方面，可组成比例、加法、减法、积分、微分、对数、指数等模拟运算电路。 1、 反相比例运算电路 电路如图11-1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 i F O U R R U 1 - = （11-1） U i O 图11-1 反相比例运算电路 为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R2=R1∥R F ，此处为了简化电路，我们选取R2=10K 。
2、反相加法电路 U O U 图11-2 反相加法运算电路 电路如图11-2所示，输出电压与输入电压之间的关系为 )( 22 11i F i F O U R R U R R U +-= R 3=R 1∥R 2∥R F （11-2） 3、同相比例运算电路 图11-3（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 F O U R R U )1(1 + = R 2=R 1∥R F （11-3） 当R1→∞时，U O =U i ，即得到如图11-3（b ）所示的电压跟随器。图中R2=R F ，用以减小漂移和起保护作用。一般RF 取10K Ω，R F 太小起不到保护作用，太大则影响跟随性。 (a)同相比例运算 (b)电压跟随器 图11-3 同相比例运算电路 4、差动放大电路(减法器) 对于图11-4所示的减法运算电路，当R1=R2，R3=R F 时，有如下关系式： )(1 120i i U U R RF U -= （11-4）
集成运算放大电路单元测试题
集成运算放大电路单元测试题 一、单选题(每题2分) 1.对差分放大电路而言，下列说法不正确的为（）。 A．可以用作直流放大器B．可以用作交流放大器 C．可以用作限幅器D．具有很强的放大共模信号的能力 2.差分放大电路如图所示，当有输入电压u i时，V1管集电极电流i C1=0.7mA，此时V2管集电极电位u C2等于（）。 A. 5V B. 3V C. 7V D. 0V ）。 A. 共基极放大电路 B. 互补对称放大电路 C. 差分放大电路 D. 电容耦合放大电路 4.把差分放大电路中的发射极公共电阻改为电流源可以（） A．增大差模输入电阻B．提高共模增益 C．提高差模增益D．提高共模抑制比 5.某放大器的中频电压增益为40dB，则在上限频率f H处的电压放大倍数约为（）倍。 A. 43 B. 100 C. 37 D. 70 27.对恒流源而言，下列说法不正确的为（）。 A．可以用作偏置电路B．可以用作有源负载 C．交流电阻很大D．直流电阻很大 6.某双极型三极管多级放大电路中，测得A 1u =25，A 2 u =-10 ，A 3 u ≈1，则可判断这三级电路的组态分 别是（）。 A. 共射极、共基极、共集电极 B. 共基极、共射极、共集电极 C. 共基极、共基极、共集电极 D. 共集电极、共基极、共基极 7.选用差分放大电路的主要原因是（）。 A．减小温漂B．提高输入电阻C．稳定放大倍数D．减小失真 8.图示电路（） A．等效为PNP管B．等效为NPN管 C．为复合管，其等效类型不能确定D．三极管连接错误，不能构成复合管
图号3401 9.某放大器输入电压为10mv时,输出电压为7V；输入电压为15mv时, 输出电压为6.5V，则该放大器的电压放大倍数为（）。 A. 100 B. 700 C. -100 D. 433 37.设放大器的信号源内阻为R S，负载电阻为R L，输入、输出电阻分别为R i、R o，则当要求放大器恒压输出时，应满足（）。 A. R o >>R L B. R o < 16-001、同相比例运算放大电路通常比反相运算放大电路输入阻抗 。 16-002、设图中A 为理想运放，请求出各电路的输出电压值。(12分) U 016V U 026V U 03V U 04 10V U 052V U 062V 16-003、在图示电路中，设A 1、A 2、A 3均为理想运算放大器，其最大输出电压幅值为± 12V 。 1． 试说明A 1、A 2、A 3各组成什么电路？ 2． A 1、A 2、A 3分别工作在线形区还是非线形区？ 3． 若输入为1V 的直流电压，则各输出端u O1、u O2、u O3的电压为多大？（10分） U o3 U o1 U o2 20 k 10 k 2V (1) A + + 8 2V (2) 10 k 20 k A + + 8 2V 1V (3) 20 k 10 k A + + 8 (4) 2V 3V U o4 20 k 10k 10 k 20k A + + 8 (5) 2 V U o5 20 k A + + 8 U o6 (6) 2V A + + 8 +k R 1 u I O3 k k 1．A 1组成反相比例电路，A 2 组成过零比较器，A 3 组成电压跟随器； 2．A 1和A 3 工作在线性区，A 2 工作在非线性区； 3．u O1 = -10V，u O2 = -12V，u O3 = -6V。 16-301、试求图所示各电路输出电压与输入电压的运算关系式。 图 解：在图示各电路中，集成运放的同相输入端和反相输入端所接总电阻均相等。各电路的运算关系式分析如下： （a ）f f f O I1I2I3I1I2131212 (1)225//R R R u u u u u u u R R R R =-?-?++?=--+ （b ） 3f f f 2 O I1I2I3I1I2131123123 (1)(1)1010R R R R R u u u u u u u R R R R R R R =- ?++?++?=-++++ （c ）)( 8)(I1I2I1I21 f O u u u u R R u -=-= （d ） 3f f f 4f O I1I2I3I41212431243I1I21314 (1)(1)////202040R R R R R R u u u u u R R R R R R R R R R u u u u =- ?-?++?++?++=--++ 16-302、在同相输人加法电路如图题8.1.1所示，求输出电压o v ；当R 1＝R 2＝R 3＝R f 时，o v ＝？ 解 输出电压为 P f O v R R v ???? ? ?+=31 式中 21 121212 P S S R R v v v R R R R = +++ 即)(112112213S S f O v R v R R R R R v +???? ??+???? ? ?+= 实训九 集成运放的线性应用 内容一 集成运放的反相、同相比例运算电路 一、实训目的 1.掌握集成运算放大器的使用方法。 2.了解集成运放构成反相比例、同相比例运算电路的工作原理。 3.掌握集成运放反相比例、同相比例运算电路的测试方法。 二、实训测试原理 1. 反相放大电路 电路如图（1）所示。输入信号U i 通过电阻R 1加到集成运放的反相输入端，输出信号通过反馈电阻R f 反送到运放的反相输入端，构成电压并联负反馈。 根据“虚断”概念，即i N =i p ，由于R 2接地， 所以同相端电位U p =0。又根据“虚短”概念可知，U N =U p ，则U N =U p =0，反相端电位也为零。但反相端又不是接地点，所以N 点又称“虚地”。则有 f 1i i =,1i = 1i R U ,f i =-f 0R U 则0U =-1 f R R i U 。 运放的同相输入端经电阻R 2接地,R 2叫平衡电阻，其大小为R 2=R 1∥R f 。 图（1） 反相放大电路 图（2） 同相放大电路 图（3） 电压跟随器 2. 同相放大电路 电路如图（2）所示。输入信号U i 通过平衡电阻R 2加到集成运放的同相输入端，输出信号通过反馈电阻R f 反送到运放的反相输入端，构成电压串联负反馈。根据“虚断”与“虚短”的概念，有N P i U U U ==，i N =i P =0；则得i 1f 0)1(U R U +=若1R =∞,0f =R ,则i 0U U =即为电压跟随器，如图（3）。 三、实训仪器设备 1.直流稳压电源 2.万用表 3.示波器 四、实训器材 1. 集成块μA741(HA17741) 2. 电阻10KΩ×2 100KΩ×2 2 KΩ×2 3. 电位器1KΩ×1 五、实训电路 图（3）反相比例运算实训电路 图（4）同相比例运算实训电路 六、测试步骤及内容 1. 反相比例运算实训 第7章集成运算放大器的基本应用 7.1 集成运算放大器的线性应用 7.1.1 比例运算电路 7.1.2 加法运算电路 7.1.3 减法运算电路 7.1.4 积分运算电路 7.1.5 微分运算电路 7.1.6 电压—电流转换电路 7.1.7 电流—电压转换电路 7.1.8 有源滤波器 *7.1.9 精密整流电路 7.2 集成运放的非线性应用 7.2.1 单门限电压比较器 7.2.2 滞回电压比较器 7.3 集成运放的使用常识 7.3.1 合理选用集成运放型号 7.3.2 集成运放的引脚功能 7.3.3 消振和调零 7.3.4 保护 本章重点: 1. 集成运算放大器的线性应用：比例运算电路、加减法运算电路、积分微分运算电路、一阶有源滤波器、二阶有源滤波器 2. 集成运算放大器的非线性应用：单门限电压比较器、滞回比较器 本章难点: 1. 虚断和虚短概念的灵活应用 2. 集成运算放大器的非线性应用 3. 集成运算放大器的组成与调试 集成运算放大器(简称集成运放)在科技领域得到广泛的应用，形成了各种各样的应用电路。从其功能上来分，可分为信号运算电路、信号处理电路和信号产生电路。从本章开始和以后的相关章节分别介绍它们的应用。 7.1 集成运算放大器的线性应用 集成运算放大器的线性应用 7.1.1 比例运算电路 1. 同相比例运算电路 (点击查看大图)反馈方式：电压串联负反馈 因为有负反馈，利用虚短和虚断 虚短: u-= u+= u i 虚断: i +=i i- =0 ， i 1 =i f 电压放大倍数: 平衡电阻R=R f//R1 2. 反相比例运算 (点击查看大图)反馈方式：电压并联负反馈 因为有负反馈，利用虚短和虚断 i - =i+= 0（虚断） u + =0，u－=u+=0（虚地） i 1 =i f 电压放大倍数: 第十章 练习题 1. 集成运算放大器是： 答 ( ) (a) 直接耦合多级放大器 (b) 阻容耦合多级放大器 (c) 变压器耦合多级放大器 2. 集成运算放大器的共模抑制比越大， 表示该组件： 答 ( ) (a) 差模信号放大倍数越大； (b) 带负载能力越强； (c) 抑制零点漂移的能力越强 3. 电路如图10-1所示，R F2 引入的反馈为 ： 答 ( ) (a) 串联电压负反馈 (b) 并联电压负反馈 (c) 串联电流负反馈 (d) 正反馈 图10-1 4. 比例运算电路如图10-2所示，该电路的输出电阻为： 答 ( ) (a) R F (b) R 1+R F (c) 零 图10-2 5. 电路如图10-3所示，能够实现u u O i =- 运算关系的电路是： 答 ( ) (a) 图1 (b) 图2 (c) 图3 图10-3 6. 电路如图10-4所示，则该电路为： 答 ( ) (a)加法运算电路； (b)反相积分运算电路； (c) 同相比例运算电路 图10-4 7. 电路如图10-5所示，该电路为： 答 ( ) (a) 加法运算电路 (b) 减法运算电路 (c) 比例运算电路 O u i 1 u i2 图10-5 8. 电路如图10-6所示，该电路为： 答 ( ) (a) 加法运算电路 (b) 减法运算电路 (c) 比例运算电路 u O u i 1u i2 图10-6 9. 电路如图10-7所示，该电路为： 答 ( ) (a)比例运算电路 (b) 比例—积分运算电路 (c) 微分运算电路 O u 图10-7 10. 电路如图10-8所示 ，输入电压u I V =1，电阻R R 1210==k Ω， 电位器R P 的阻值为20k Ω 。 试求：(1) 当R P 滑动点滑动到A 点时，u O =? (2) 当R P 滑动点滑动到B 点时，u O =? (3) 当R P 滑动点滑动到C 点(R P 的中点)时 , u O =? 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 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 集成运放基本应用之一—模拟运算电路 ————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期： 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 -= 集成运算放大器测试题 指导老师：高开丽班级：11机电姓名： _____________ 成绩： 一、填空题（每空1分，共20分） 1、集成运放的核心电路是__________ 电压放大倍数、_________ 输入电阻和_______ 输出电阻的电路。（填“低”、“高”） 2、集成运由_____________ 、______________ 、________________ 、___________ 四个部分组成。 3、零漂的现象是指输入电压为零时，输出电压_________________ 零值，出现忽大忽小得现象。 4、集成运放的理想特性为：________________ 、______________ 、_________ 、_____________ 。 5、负反馈放大电路由__________________ 和__________________ 两部分组成。 6、电压并联负反馈使输入电阻__________ ，输出电阻___________ 。 7、理想运放的两个重要的结论是_______________ 和_____________ 。 &负反馈能使放大电路的放大倍数________________ ，使放大电路的通频带展宽，使输出信号波形的非线性失真减小，__________ 放大电路的输入、输出电阻。 二、选择题（每题3分，共30分） 1、理想运放的两个重要结论是（） A 虚断VI+=VI-，虚短i l+=il- B 虚断VI+=VI-=O ，虚短i l+=il-=O C 虚断VI+=VI-=O ，虚短i I+=iI- D 虚断i I+=iI-=0 ，虚断VI+=VI- 2、对于运算关系为V0=10VI的运算放大电路是（） A反相输入电路B同相输入电路C电压跟随器D加法运算电路 3、电压跟随器，其输出电压为V0，则输入电压为（） A VI B - VI C 1 D -1 4、同相输入电路，R仁10K,Rf=100K ，输入电压VI为10mv，输出电压V0为 （） A -100 mv B 100 mv C 10 mv D -10 mv 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“I8mV和U i2 10mV，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 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 ='。 《集成运算放大器》试题 时间：60分钟 总分： 分 班级： 班 命题人： 一、判断题 1. 按反馈的信号极性分类，反馈可分为正反馈和负反馈。 （正确） 2. 负反馈使输出起到与输入相反的作用，使系统输出与系统目标的误差增大，使系统振荡。 （错误） 3. 若反馈信号与输入信号极性相同或变化方向同相，则两种信号混合的结果将使放大器的净输入信号大于输出信号，这种反馈叫正反馈。正反馈主要用于信号产生电路。（正确） 4. 正反馈使输出起到与输入相似的作用，使系统偏差不断增大，使系统振荡，可以放大控制作用。 （正确） 5. 反馈信号与输入信号极性相反或变化方向相反，则叠加的结果将使净输入信号减弱，这种反馈叫负反馈。（正确） 6. 放大电路通常采用负反馈技术。 （正确） 7. 负反馈的取样一般采用电流取样或电压取样。 （正确） 8. 反馈按取样方式的不同，分为电阻反馈和电流反馈。 （错误） 9. 负反馈有其独特的优点，在实际放大器中得到了广泛的应用，它改变了放大器的性能。 采用负反馈使得放大器的闭环增益趋于稳定。 （正确） 10. 正反馈使得放大器的闭环增益趋于稳定。 （错误） 11. 线性运算电路中一般均引入负反馈。 （正确） 12. 在运算电路中，同相输入端和反相输入端均为“虚地”。 （错误） 13. 使净输入量减小的反馈是负反馈，否则为正反馈。 （正确） 14. 集成运放处于开环状态，这时集成运放工作在非线性区。 （正确） 15. 运算电路中一般引入正反馈。 （错误） 16. 集成运放只能够放大直流信号，不能放大交流信号。 （错误） 17. 集成运放在实际运用中一般要引入深度负反馈。 （正确） 18. 集成运算放大电路是一种阻容耦合的多级放大电路。 （错误） 19. 集成运放的“虚断”是指运放的同相输入端和反相输入端的电流趋于零，好像断路一样，但却不是真正的断路。 （正确） 20. 若放大电路的放大倍数为负值，则引入的反馈一定是负反馈。 （错误） 21. 电压负反馈稳定输出电压，电流负反馈稳定输出电流。 （正确） 22. 只要在放大电路中引入反馈，就一定能使其性能得到改善。 （错误） 23. 反相比例运算电路中集成运放反相输入端为“虚地”。 （正确） 24. 集成运算放大电路产生零点漂移的主要原因是晶体管参数受温度的影响。 （正确） 25. 实际集成运算放大电路的开环电压增益非常大，可以近似认为A=∞。 （正确） 26. 实际集成运算放大电路的开环电压增益非常小，可以近似认为A=0。 （错误） 27. “虚短”和“虚断”是分析集成运放工作在线性区的两条重要依据。 （正确） 28. 负反馈可以大大减少放大器在稳定状态下所产生的失真。 （正确） 29. 理想的差动放大电路，即能放大差模信号，也能放大共模信号。 （错误） 30. 由集成运放和外接电阻、电容构成比例、加减、积分和微分的运算电路工作在线性工作范围。 （正确） 二、单选题 1. 理想集成运放具有以下特点：（ B ）。 A. 开环差模增益Aud=∞，差模输入电阻Rid=∞，输出电阻Ro=∞ B. 开环差模增益Aud=∞，差模输入电阻Rid=∞，输出电阻Ro=0 C. 开环差模增益Aud=0，差模输入电阻Rid=∞，输出电阻Ro=∞ D. 开环差模增益Aud=0，差模输入电阻Rid=∞，输出电阻Ro=0 2. 在输入量不变的情况下，若引入反馈后（ D ），则说明引入的反馈是负反馈。 A. 输入电阻增大 B. 输出量增大 C. 净输入量增大 D. 净输入量减小 3. 负反馈能抑制（ B ）。 A. 输入信号所包含的干扰和噪声 B. 反馈环内的干扰和噪声 C. 反馈环外的干扰和噪声 D. 输出信号中的干扰和噪声 4. 对于集成运算放大电路，所谓开环是指（ B ）。 A. 无信号源 B. 无反馈通路 C. 无电源 D. 无负载 5. 对于集成运算放大电路，所谓闭环是指（ D ）。 A. 考虑信号源内阻 B. 接入负载 C. 接入电源 D. 存在反馈通路 6. 下面关于线性集成运放说法错误的是（ D ）。 A. 用于同相比例运算时，闭环电压放大倍数总是大于等于1 。 B. 一般运算电路可利用“虚短”和“虚断”的概念求出输入和输出的关系 C. 在一般的模拟运算电路中往往要引入负反馈 D. 在一般的模拟运算电路中，集成运放的反相输入端总为“虚地” 7. 集成运放级间耦合方式是( B ) 。 A. 变压器耦合 B. 直接耦合 C. 阻容耦合 D. 光电耦合 8. 同相比例运算电路的比例系数会（ A ）。 A. 大于等于1 B. 小于零 C. 等于零 D. 任意值 9. 直接耦合放大器能够放大（ C ）。 A. 只能放大直流信号 B. 只能放大交流信号 C. 交、直流信号都能放大 D. 任何频率范围的信号都能放大 10. 下面关于集成运放理想特性叙述错误的是（ C ）。 A. 输入阻抗无穷大 B. 输出阻抗等于零 C. 频带宽度很小 D. 开环电压放大倍数无穷大 姓名： 考号： 班级：第16章习题_集成运放
集成运放线性应用
集成运算放大器的基本应用
集成运算放大器练习题及答案
集成运算放大器习题集及答案
集成运算放大器电路分析及应用(完整电子教案)
集成运放基本应用之一—模拟运算电路
(完整版)集成运算放大器练习题
第4章集成运算放大电路课后习题及答案
集成运算放大器的基本应用
2018年技能高考电气类《集成运算放大器》试题含答案