DZXL01_运放应用
运放的开环闭环
运放的开环闭环运放的开环闭环是电子电路中常见的概念。
运放（Operational Amplifier）是一种高增益、差分输入、差模输出的电子器件，广泛应用于模拟电路和信号处理领域。
它可以实现信号放大、滤波、积分、微分等功能，是许多电路设计中重要的基础元件。
一、运放的基本结构和特性运放通常由一个差分输入级和一个差模输出级组成。
差分输入级包含两个输入端和一个差分放大器，用于将输入信号转换为差分信号。
差模输出级包含一个输出端和一个输出级，用于将差分信号转换为单端输出信号。
运放具有以下特性：1. 高增益：运放的开环增益非常高，通常在几万到几百万倍之间。
2. 大输入阻抗：运放的输入端具有很高的阻抗，可以减小外部电路对输入信号的影响。
3. 小输出阻抗：运放的输出端具有很小的阻抗，可以提供较大的输出功率。
4. 宽带宽：运放具有较宽的频带宽度，能够处理高频信号。
5. 高共模抑制比：运放可以有效抑制共模信号的干扰。
二、运放的开环和闭环1. 开环运放：当运放的输出端未连接到反馈回路时，称为开环运放。
开环运放的特点是增益非常高，但稳定性较差，容易受到噪声和温度变化的影响。
在实际应用中，很少直接使用开环运放。
2. 闭环运放：当运放的输出端连接到反馈回路时，称为闭环运放。
闭环运放通过反馈回路将一部分输出信号送回输入端，使得输出信号与输入信号之间存在负反馈关系。
闭环运放的特点是增益稳定、精确可控，能够提供稳定且精确的放大功能。
三、运放的反馈类型根据反馈回路的连接方式，可以将运放的反馈分为正反馈和负反馈两种类型。
1. 正反馈：正反馈是指将一部分输出信号直接或间接地送回到输入端，使得输出信号与输入信号之间存在正相关关系。
正反馈会增强系统的不稳定性，容易产生自激振荡等问题，在实际应用中很少使用。
2. 负反馈：负反馈是指将一部分输出信号送回到输入端，并与输入信号相减，使得输出信号与输入信号之间存在负相关关系。
负反馈能够提高系统的稳定性、减小非线性失真、扩大带宽等。
lmz12001
成电路(ASICs) ■ 低输出电压纹波 ■ 引脚到引脚兼容族：
LMZ14203/2/1(42V，最大3A，2A，1A) LMZ12003/2/1(20V，最大3A，2A，1A) ■ 可得到WEBENCH®电源设计工具的全面支持
容以200 μA电流放电。
2
LMZ12001
引脚 名称
6
FB
描述 反馈—内部连接调节、过电压和短路比较器。该输入引脚的调节参考电压为0.8V。连接输出端和接地端之间的反馈电阻分压 器以调节输出电压。
7 VOUT 输出电压—从内部电感器输出。连接该引脚和裸露焊盘之间的输出电容。 EP EP 裸露焊盘—内部连接至引脚4。在运行过程中用于封装体的散热。必须和封装外引脚4有电气连接。
NSC封装图 TZA07A TZA07A TZA07A
供货方式 250件，卷带封装 500件，卷带封装
每排45件
引脚描述
引脚 名称 描述
1
VIN 电源输入—额定工作电压范围为4.5V至20V。内部集成封装少量电容。必须在该引脚与裸露焊盘之间增加外部输入电容。
2 RON 导通时间电阻—VIN与该引脚之间的外部电阻可设置导通时间。典型阻值范围为25k至124k欧姆。
3
EN 使能端—高精度使能比较器的输入端。标称上升阈值1.18V; 90 mV标称迟滞电压。建议最大输入电压6.5V。
4 GND 接地—所有电压的参考点。必须从外部连接至裸露焊盘(EP)。
单级低频小信号放大器
第三章 单级低频小信号放大器
NanFeng
3.1.1 放大器概述
第 三 章 单 级 低 频 小 信 号 放 大 器
一、放大电路（放大器）：能把微弱的电 信号放大，转换成较强的电信号的电路。 放大器必须对电信号有功率放大作用。
3.1 放 大 器 的 基 本 概 念
3.1.２ 放大器的放大倍数
解：ic= βib=100*20uA=2000uA=2mA
RL’=RL//RC=(RL*RC)/(RL+RC)=3K*3K/(3K+3K)=1.5K
vo=-icRL’=-2mA*1.5k=-3V
作业：如图， RC=3K,RL=1K, ib=20uA,β=100,求vo P51:3-16
vo=vce=-ic*(RC//RL)
3.2 单 级 低 频 小 信 号 放 大 器
ห้องสมุดไป่ตู้
3.2.3 共发射极电路的放大和反相作用
第 三 章 单 级 低 频 小 信 号 放 大 器
放大器可分为直流通路和交流通路: 直流通路：
3.2 单 级 低 频 小 信 号 放 大 器
交流通路：
3.2.3 共发射极电路的放大和反相作用
3.2 单 级 低 频 小 信 号 放 大 器
3.3.2 估算法
第 三 章 单 级 低 频 小 信 号 放 大 器
二、估算输入电阻、输出电阻和放大倍数
3.3 放 大 电 路 的 分 析 方 法
2、放大器的输入电阻ri和输出电阻ro
ri=RB//rbe≈rbe
ro≈RC
3.3.2 估算法
第 三 章 单 级 低 频 小 信 号 放 大 器
第 三 章 单 级 低 频 小 信 号 放 大 器
精密仪用放大器INA114原理及应用
精密仪用放大器INA114原理及应用摘要：第一章引言INA114是美国BURR—BROWN公司推出的精密仪用放大器，具有成本低、精度高通用性强等优点，三运放结构设计，减小了尺寸，拓宽了应用范围。
利用一个外部电阻器就可在1—10000范围内进行增益调节，内部输入防护可承受高达±40V的共模电压而不会损坏。
INA114具有低失调电压(50μV)、低漂移μV/︒C)和高共模抑制比(当G = 1000时为115dB )。
能在±低电源情况下工作，也可用5V单电源工作。
静态工作电流最大3mA。
第二章INA114结构原理及特点一、特性1．低失调电压: 最大50μV2．低漂移: 最大μV/︒C3．低输入偏流: 最大2nA4．高共模抑制:最小115dB5．输入过压保护:±40V6．宽电源范围: ±2.25 —±18V7．低静态电流: 最大3mA二、应用1．电桥放大器2．热电偶放大器3．RTD感测放大器4．医用放大器5．数据采集三、结构原理图INA114结构原理图如图1所示：图1 结构原理图1． V IN-(脚2)：信号反向输入端。
该端与信号同相输入端（脚3）构成差分输入。
2． V IN+(脚3)：信号同向输入端。
3．增益调整(脚1、8)：该端接外接增益调整电阻器R G。
4． V O(脚6)：放大器输出端。
5． Ref(脚5)：参考电压输入端，通常接地。
为确保良好的共模抑制，连接必须是低阻抗的，如果一个5 的电阻串接在此脚，将引起共模抑制比典型值下降到80dB（G=1）。
三、工作原理分析1．三运放仪用放大器电路结构仪用放大器的三运放结构，是在差动运放的基础上发展起来的一种比较完善的结构形式，如图2所示，其中，A1、A2为同相放大器，A3为差动放大器，三个运放都具有高输入阻抗、高增益、高共模抑制比、低噪声等特性，且A1、A2性能完全匹配。
图2 三运放仪用放大器电路结构2．工作原理分析(1)当Ui1单独作用，即Ui2 = 0时：Ui2 = 0， UN = 0(2)当U i2单独作用(Ui1= 0)时：Ui1 = 0， UM = 0(3)当Ui1、Ui2同时作用时：当满足电阻匹配条件，即 R5 = R4 , R7 = R6 , R3 = R2时，输出电压为：选择R2～R6=R ，则增益为：因此，INA114的增益为： GR k G Ω+=501 i1121o1U R R R U +='i113o2U R R U -='i2121o2U R R R U +=''i212o1U R R U -=''o1o1o1U U U '''=+122i1i211R R RU U R R +=-o2o2o2U U U '''=+133i2i111R R RU U R R +=-6o o2o14()R U U U R =-6123i2i114()()R R R R U U R R ++=-121)(413216R RR R R R R R G +=++=其中，R是外接电阻器，50k 是内部两个反馈电阻值的和。
MCP6V01中文资料
输出过驱动恢复时间
tODR
—
100
—
µs G = -100， ±0.5V 输入过驱动至 VDD/2， VIN 50% 点至 VOUT 90% 点 （注 2）
注 1： 这些参数是根据图 1-7 中的电路得到的特征值。图 2-37 和图 2-38 均标注了直流时的 IMD 音调和 1 kHz 时的残余音调；
6 VOUT VIN+ 3
9
6 VOUT
5 NC
VSS 4
5 NC
* 包含裸露的散热焊盘 （EP）；请参见表 3-1。
2009 Microchip Technology Inc.
DS22058C_CN 第 1 页
MCP6V01/2/3
典型应用电路
R1 VIN
R2
R2 VDD/2
R3 VOUT
C2 3 kΩ
典型应用
• 便携式仪器 • 传感器调节 • 温度测量 • 直流失调校正 • 医疗仪器
设计辅助工具
• SPICE 宏模型 • FilterLab® 软件 • Mindi™ 电路设计器和模拟器 • Microchip 高级器件选型器 （MAPS） • 模拟演示板和评估板 • 应用笔记
相关器件
• MCP6V06/7/8：非扩频时钟，噪声较低
参数符号最小值典型值最大值单位条件放大器交流响应增益带宽积gbwp相位裕度pm1放大器噪声响应输入噪声电压001hz01hz至10hz输入噪声电压密度25khz100khz输入噪声电流密度fahz放大器失真注1互调失真交流imdcm音调50mvpk18vimdcm音调50mvpk55v放大器阶跃响应启动时间os处于距离其最终值50的范围内失调校正稳定时间os处于距离其最终值50的范围内输出过驱动恢复时间10005v输入过驱动至vdd50点至vout90点注2这些参数是根据图17中的电路得到的特征值
IVCR1401应用手册说明书
IVCR1401 应用手册AN-0001IVCR1401 是一款高速4A拉、灌电流的SiC MOSFET 和IGBT驱动芯片。
它是工业界首款采用8引脚封装，包括负压生成，退饱和以及UVLO设置的SiC MOSFET和IGBT驱动器。
它专为低侧驱动而设计，但在自举电路或隔离偏置中应用，也非常适合于高侧驱动。
为了减少过电流响应时间并提高SiC MOSFET应用的抗噪声能力，与IGBT驱动器相比该驱动器的设计得到了增强。
退饱和电流源增加到1mA，因此可以使用更大的消隐电容来减少寄生和噪声的影响。
大多数SiC MOSFET都没有反并联二极管，这会导致较高的V SD（体二极管正向电压）压降，使在自举电路中难以得到应用。
本文档将详细介绍使用IVCR1401的SiC MOSFET栅极驱动解决方案。
目录1 PCB布局建议 (1)2 Vcc 选择和 UVLO 设置 (2)3 负压建立和电容选择 (3)4 退饱和过电流保护设置 (4)4.1 过电流和短路保护设置 (4)4.2 dv/dt 在短路关断延时的影响 (5)5 自举电路中的高侧驱动应用 (8)6 隔离偏置中的高侧驱动应用 (9)1 PCB布局建议良好的PCB布局是实现所需电路性能的关键步骤。
首要的任务是地的确立。
建议将热焊盘与驱动器地相连。
一般规则是，对于位置布置，电容比电阻具有更高的优先级。
一个1uF和一个0.1uF的去耦电容应靠近VCC引脚，并接地至驱动器电路的地。
负压电容应靠近OUT和NEG 引脚放置。
为了减小负压纹波，应使用超过100倍Cg电容的X7R电容。
消隐电容也应靠近驱动器的DESAT引脚，并且该电容应由C0G或等效材料制成。
如果输入信号走线必须通过一些噪声区域，则IN的输入端可能需要一个小的滤波器（时间常数为10ns）。
在/FAULT引脚的输出上建议加一个滤波电容，来减小高频噪声产生的干扰，该滤波电容的选取需要考虑/FAULT和5VREF之间连接的电阻Rft的值，若Rft为1.3kΩ或6kΩ或20kΩ，则对应建议使用的滤波电容分别为1nF或200pF或56pF。
bis0001
1上海京西电子信息系统有限公司BISS0001红外传感信号处理器特点z CMOS 数模混合专用集成电路。
z 具有独立的高输入阻抗运算放大器，可与多种传感器匹配，进行信号与处理。
z 双向鉴幅器，可有效抑制干扰。
z 内设延迟时间定时器和封锁时间定时器，结构新颖，稳定可靠，调节范围宽。
z 内置参考电压。
z 工作电压范围+3V —+5V 。
z采用16脚DIP 封装或SOP 封装。
外引线连接图图1 BISS0001外引线连接图原理框图图2 BISS0001原理框图2上海京西电子信息系统有限公司工作原理图2为BIS0001红外传感器信号处理器的原理框图。
外界元件由使用者根据需要选择。
由图可见BISS0001是由运算放大器、电压比较器和状态控制器、延迟时间定时器、封锁时间定时器及参考电压源等构成的数模混合专用集成电路。
可广泛应用于多种传感器和延时控制器。
各引脚的定义和功能如下：V DD —工作电源正端。
范围为3~5V 。
Vss —工作电源负端。
一般接0V 。
I B —运算放大器偏置电流设置端。
经R B 接VSS 端，R B 取值为1M 左右。
1IN-—第一级运放放大器的反相输入端。
1IN+—第一级运放放大器的同相输入端。
1OUT —第一级运算放大器的输出端。
2IN-—第二级运算放大器的反相输出端。
2OUT —第二级运算放大器的输出端。
Vc —触发禁止端。
当Vc ＜V R 时禁止触发；当V C ＞V R 时允许触发。
V R ≈0.2VDD 。
V RF —参考电压及复位输入端。
一般接VDD 。
接“0”时可使定时器复位。
A —可重复触发和不可重复触发控制端。
当A=“1”时，允许重复触发，当A=“0”时，不可重复触发。
Vo —控制信号输出端。
由Vs 上跳边沿触发使Vo 从低电平跳变到高电平时为有效触发。
在输出延时间Tx 之外和无Vs 上跳变时Vo 为低电平状态。
RR 1RC 1—输出延迟时间Tx 的调节端。
自动归零运算放大器在便携式讯号调理中的应用
自动归零运算放大器在便携式讯号调理中的应用如果问及仪表放大器名称的由来，似乎唯一解释就是：其对共模信号抑制及高精度的性能恰恰适于工业仪表应用。
但不仅如此，德州仪器此次推出仪表放大器INA333的历史，更可追溯到50多年前。
早在1954年，美国专利“稳定直流放大器”就已经拥有了斩波放大器的雏形，但当时很多产品还只是分立器件。
所谓“斩波”来源于英文chopper，是“断路”的意思，其本质就是开关。
而继而发展的斩波运算放大器脱离了传统放大器结构，将放大器数目增加到了4个，同时在其内部有一个模拟开关，是两相时钟，在放大器输入端针对不同时钟进行切换，这样就消除了正端和负端的不匹配性，可以降低温漂。
从整个输入端和输出端来看，整体性能得到很大提高。
“斩波”之后但“斩波放大器早已过时，”德州仪器高性能模拟产品业务拓展经理宋浩然对电子工程世界如是说。
那么，在斩波放大器之后，我们究竟期待着什么样的技术？诚然，传统斩波运算放大器提高了性能和温漂稳定性，但在频率上会产生奇次谐波的干扰。
而德州仪器此次推出的最新仪表放大器INA333正是改善了上述原因带来的不良影响，通过使用开关电容代替了传统放大器中简单开关模型，从而形成陷波滤波器。
图中蓝色是滤波器曲线，因为与其内部时钟同步，其毛刺比如1倍、3倍、5倍、7倍频率正好和陷波滤波器点同频。
一般在fc上噪音比较大，滤波器正好可以把这一点的幅度降低。
蓝色部分和红色部分是相乘的关系，相乘的结果会造成谐波抑制，从输入端口和输出端口看，就表现出这些噪音没有了。
也就是说，这种同步陷波滤波器技术在在保证温漂变小的同时，把传统放大器不利影响滤除掉了。
同时，在应用过程中，同步陷波滤波器在相应阶段的射频或者外部干扰，也会被滤波器抑制。
此前，德州仪器在同步陷波滤波器技术基础上也开发了几款产品，如OPA333、INA210等。
OPA333失调电压为0.01微伏、温漂为0.01微伏每度、带宽为350kHz，典型静态电流为0.025毫安，供电最低可为1.8V，非常适合为手持和电池供电。
数字电压表的几种常用的应用电路
数字电压表的几种常用电路数字电压表是当前电子、电工、仪器、仪表和测量领域大量使用的一种基本测量工具有关数字电压表的书籍和应用已经非常普及了。
这里展示的一份由ICL7106 A/D 转换电路组成的数字电压表电路，就是一款最通用和最基本的电路。
与ICL7106 相似的是ICL7107 ，前者使用LCD 液晶显示，后者则是驱动LED 数码管作为显示，除此之外，两者的应用基本是相通的。
电路图中，仅仅使用一只DC9V 电池，数字电压表就可以正常使用了。
按照图示的元器件数值，该表头量程范围是±200.0mV。
当需要测量±200mV 的电压时，信号从V-IN 端输入，当需要测量±200mA 的电流时，信号从A-IN 端输入，不需要加接任何转换开关，就可以得到两种测量内容。
也有许多场合，希望数字电压表的量程大一些，那么，只需要更改 2 只元器件的数值，就可以实现量程为±2.000V 了。
更改的元器件具体位置和数值见下图的28 和29 两只引脚：在有了一只数字电压表之后，按照下面的图示，给它配置一组分流电阻，就可以实现多量程数字电流表，分档从±200uA 到±20A 。
但是要注意：在使用20A 大电流档的时候，不能再有开关来切换量程，应该专门配置一只测量插孔，以防烧毁切换开关。
与多量程电流表对应的是经常需要使用多量程电压表，按照下图配置一组分压电阻，就可以得到量程从±200.0mV 至±1000V 的多量程电压表。
测量电阻与测量电流或者电压一样重要，俗称“三用表”，利用数字电压表做成的多量程电阻表，采用的是“比例法”测量，因此，它比起指针万用表的电阻测量来具有非常准确的精度，而且耗电很小，下图示中所配置的一组电阻就叫“基准电阻”，就是通过切换各个接点得到不同的基准电阻值，再由Vref 电压与被测电阻上得到的Vin 电压进行“比例读数”，当Vref ＝Vin 时，显示就是Vin/Vref*1000=1000 ，按照需要点亮屏幕上的小数点，就可以直接读出被测电阻的阻值来了。
DZX—1B型电子学综合实验装置介绍
指 针 式 毫 伏 表
指 针 式 毫 安 表
单相自耦 调压器
基准脉冲信 号发生器
直流稳压 电源
16位开关 电平输出
函数信号 发生器
交流毫 伏表
二、模拟实验线路板
模拟实验线路面板
（一）模电实验线路板说明
1、板上装有近500只锁紧式防转叠插座，以及数百只可靠的镀银长紫铜 管，用以接插电阻器、电容器、二极管、晶体管等元器件； 2、装有8P、14P、16P等可靠的圆脚集成电路插座5只； 3、装有100Ω、470Ω、1KΩ、10KΩ、47KΩ、100KΩ、1M电位及 10K双连联电位器，共10只； 4、装有继电器、磁罐振荡线圈、音频输出变压器、钮子开关、二极管、 三极管、整流桥堆、稳压管、电容器、三端稳压块、单双相可控硅、 单结晶体管、12V信号灯、电阻、音乐片及蜂鸣器等元器件，以备实 验时选用。 上述所有的插座及元器件的引脚，均已与锁紧插座相连接，实验时 只要用锁紧手插头线，依照原理线路图进行连接即可，为了方便接线， 在实验板上还设置了4个互相连接的地线插孔。
自0.1mV～300V分11档量程，并由转换开关切换。电压表刻度指示为正 弦波有效值。设有输入电压超载保护装置，100V以下的电压可长期超载
保护，100V以上电压只能作短时超载保护，使用时应加注意。还设有一
个放大器输出头，可用于示波器观察被测电压的波形，当表头指示满度时， 约有0.3V（有效值）不失真的交流电压输出。
（2）电源指示灯和±5V输出指示灯亮，表示±5V的插孔处有
电压输出； （3）0～18V两组电源为连续可调的电源，若输出正常，其相
应指示灯的亮度则随输出电压的升高而由暗渐趋明亮。若将两路
0～18V电源串联，并令公共点接地，可获得0～±18V的可调电 源；若串联后令一端接地，可获得0～36V可调的电源。
前置放大器原理及应用.
·117·前置放大器原理及应用1.1 概述1.1.1 前置放大器的作用前置放大器的主要作用如下：第一、提高系统的信噪比。
第二、减小信号经电缆传送时外界干扰的影响。
图1-l-l 核辐射测量中探测器一放大器系统的连接方式（a ）前置放大器与主放大器之间用一般电缆连接（b ）前置放大器与主放大器之间用双芯电缆连接。
图中Z 0为电缆的特性阻抗，R =Z 01.1.2 前置放大器的分类大致可以分为两类。
一类是积分型放大器，包括电压灵敏前置放大器和电荷灵敏前置放大器，它的输出信号幅度正比于输入电流对时间的积分，即输出信号的幅度和探测器输出的总电荷量成正比。
另一类是电流型放大器，亦即电流灵敏前置放大器，它的输出信号波形应与探测器输出电流信号的波形保持一致；电压灵敏前置放大器实际上就是电压放大器，如图1-1-2所示。
图中i i 为探测器输出的电流信号，w t 为信号持续时间，⎰=wt i dt i Q 0为每个电流信号携带的总电荷量，D C 、·118· A C 、s C 分别为探测器的极间电容、放大器的输入电容和输入端的分布电容，输入端总电容s A D i C C C C ++=。
假设放大器是输入电阻极大的电压放大器，则输入电流信号i i 在输入端总电容i C 上积分为电压信号i v ，其幅度iM V 等于i C Q /与Q成正比。
输入电压信号i v ，由电压放大器进行放大，因此；输出电压信号的幅度oM V 也与Q 成正比。
图1-1-2电路中，输入端总电容i C 决定于D C 、A C 和s C 它们不是稳定不变的。
例如，放大器输入电容A C 可能由于输入级增益不稳定而变化，使用P-N 结半导体探测器时，如偏压不稳定，则其结电容D C 将发生变化等等，这时i C 也就随之变化。
当i C 不稳定时，输出电压幅度oM V 也不稳定。
所以图1-1-2这种电压灵敏前置放大器一般只适于稳定性要求不高的低能量分辨率系统。
运放2
小 结
理想运放有两种工作作态。 线性工作状态特点： 1. 理想运放的同相和反相输入端电流近似为零， I+=I-≈0。 2. 理想运放的同相和反相输入端电位近似相等， U+=U-
饱和工作状态特点：
1. 理想运放的同相和反相输入端电流近似为零， I+=I-≈0 2. 当U+>U-时，Uo为正饱和值； 当U+<U-时，Uo为负饱和值。
方波和三角波发生器
Rf
Ui1
R1
Uo1 Ro Dz R2 W R3 C
+
A1
R4 U0 Uom1=UZ+UD Uom1
Uom2 Uon2 Uon1= -(UZ+UD) Uon1
+ A2
Uo2
U01 U02
t
T1 T2
T
脉冲和锯齿波发生器
Ui1
2 R1R22C R11 T + αR Ro f A
小 结
闭环运放的两种基本电路
1. 反相放大器：它实质上是一个电压并联负反馈放大器， 主要特点是反相输入端呈“虚地”。
电压增益: AUf＝-Rf／Rl 式中， Rf是反馈电阻，R1是反相输入端电阻。 反相放大器的输入电阻rif = R1，输出电阻rof=0。 2. 同相放大器：它实质上是一个电压串联负反馈放大器， 电压增益: AUf＝1+Rf／Rl 注意：式中Rl是反相端电阻， Rf是反馈电阻。 同相放大器的输入电阻rif = ∞，输出电阻rof=0。
电压比较器
单限比较器 迟滞比较器 比较器的应用
单 限 比 较 器 输出电压被限定在
比较器的功能
（UZ+UD)
对两个输入电压进行比较，比较两个电压的大小，将 R1 Uo Ro Ui 比较结果以高低电平的形式输出。用于此功能的运放通常 Uz R2 Uo 工作在饱和区。 UR + Dz Ui 通常将一个输入电压固定UR作为参考电压，另一个输 U U
自动调零输出的运放
自动调零运算放大器——便携式信号调理应用固有的优点(图)作者：Microchip Technology公司Kevin Tretter 日期：2009-3-17 来源：本网字符大小：【大】【中】【小】乍一看，“自动调零”运算放大器好像是个新术语，但事实上这一概念已存在几十年了。
本文将探讨自动调零运放的历史，并将大致描述该架构。
此外，本文还将探讨该架构在信号调理应用中固有的优点。
最后还将分析一个应用示例，以进一步比较自动调零运放的架构与传统运放的架构。
简史斩波放大器已诞生几十年了，追溯起来将近有60年。
斩波放大器的发明是为了满足极低失调、低漂移运放的需要。
在那时，斩波放大器的性能比双极型运放优越。
原始斩波放大器的输入和输出由开关控制（或斩波），对输入信号进行调制，校正失调误差，然后在输出时解调。
该技术可确保失调电压和漂移很低，但也有其局限。
由于要对放大器的输入进行采样，因此输入信号的频率必须低于斩波频率的一半，以避免混叠。
除了带宽限制外，斩波操作还会导致出现显著毛刺，需要在输出端进行滤波，以滤除所造成的纹波。
作为下一代自校正放大器代表的斩波稳态运放使斩波放大器的性能获得了极大改进。
该架构使用了两个放大器：“主”放大器和“调零”放大器，如图1所示。
调零放大器通过将输入端短路并对其自身的调零引脚施加校正信号来校正其自身的失调误差，随后监视并校正主放大器的失调。
因为主放大器始终连接到IC的输入和输出，因此输入信号的带宽由主放大器的带宽决定，而不再取决于斩波频率。
这一特性使该架构相对于早期的斩波放大器有很大的优势。
开关操作造成的电荷注入仍是个问题，这可能导致信号瞬变，并且注入的电荷会与输入信号耦合，造成互调失真。
图1简化的斩波稳态功能框图自动调零架构在概念上与斩波稳态放大器相似，即有一个调零放大器和一个主放大器。
但是，经过了多年的重大改进，目前自动调零架构的噪声、电荷注入和其他与斩波稳态运放相关的性能问题都被降到了最小的程度。
几种运算放大器(比较器)及经典电路的简单分析
之邯郸勺丸创作运算缩小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.在阐发它的任务原理时倘没有抓住核心,往往令人头大.为此自己特搜罗天下运放电路之应用,来个“庖丁解牛”,希望列位从事电路板维修的同行,看完后有所斩获.遍不雅所有模拟电子技朮的书籍和课程,在介绍运算缩小器电路的时候,无非是先给电路来个定性,比方这是一个同向缩小器,然后去推导它的输出与输入的关系,然后得出Vo=(1+Rf)Vi,那是一个反向缩小器,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缩小器电路阐发得一点不错的没有超出10团体！其它专业结业的更是可想而知了.今天,芯片级维修教列位战无不堪的两招,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缩小倍数很大,一般通用型运算缩小器的开环电压缩小倍数都在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缺乏1 mV,两输入端近似等电位,相当于“短路”.开环电压缩小倍数越大,两输入端的电位越接近相等.“虚短”是指在阐发运算缩小器处于线性状态时,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.显然不克不及将两输入端真正短路.由于运放的差模输入电阻很大,一般通用型运算缩小器的输入电阻都在1MΩ以上.因此流入运放输入端的电流往往缺乏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”是指在阐发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.显然不克不及将两输入端真正断路.在阐发运放电路任务原理时,首先请列位暂时忘掉什么同向缩小、反向缩小,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……这些东东只会搅扰你,让你更糊涂﹔也请列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缩小器（其实在维修中和大多数设计过程中,把实际缩小器当做理想缩小器来阐发也不会有问题）.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)引用图片图一运放的同向端接地=0V,反向端和同向端虚短,所以也是0V,反向输入端输入电阻很高,虚断,几乎没有电流注入和流出,那么R1和R2相当于是串联的,流过一个串联电路中的每一只组件的电流是相同的,即流过R1的电流和流过R2的电流是相同的.流过R1的电流I1 = (Vi - V-)/R1 ……a 流过R2的电流I2 = (V- - Vout) /R2 ……b V- = V+ = 0 ……c I1 = I2 ……d 求解上面的初中代数方程得Vout = (-R2/R1)*Vi 这就是传说中的反向缩小器的输入输出关系式了.(原文件名:2.jpg)引用图片图二中Vi与V-虚短,则 Vi = V- ……a 因为虚断,反向输入端没有电流输入输出,通过R1和R2 的电流相等,设此电流为I,由欧姆定律得：I = Vout/(R1+R2) ……b Vi等于R2上的分压, 即：Vi = I*R2 ……c 由abc式得Vout=Vi*(R1+R2)/R2 这就是传说中的同向缩小器的公式了.(原文件名:3.jpg)引用图片图三中,由虚短知： V- = V+ = 0 ……a 由虚断及基尔霍夫定律知,通过R2与R1的电流之和等于通过R3的电流,故 (V1 – V-)/R1 + (V2 – V-)/R2 = (Vout – V-)/R3 ……b 代入a式,b式变成V 1/R1 + V2/R2 = Vout/R3 如果取R1=R2=R3,则上式变成Vout=V1+ V2,这就是传说中的加法器了.(原文件名:4.jpg)引用图片请看图四.因为虚断,运放同向端没有电流流过,则流过R1和R2的电流相等,同理流过R4和R3的电流也相等.故 (V1 – V+)/R1 = (V+ - V2)/R2 ……a (Vout – V-)/R3 = V-/R4 ……b 由虚短知： V+ = V- ……c 如果R1=R2,R3=R4,则由以上式子可以推导出 V+ = (V1 + V2)/2 V- = Vout/2 故 Vout = V1 + V2 也是一个加法器,呵呵！(原文件名:5.jpg)引用图片图五由虚断知,通过R1的电流等于通过R2的电流,同理通过R4的电流等于R3的电流,故有 (V2 –V+)/R1 = V+/R2 ……a (V1 – V-)/R4 = (V- - Vout)/R3 ……b 如果R1=R2, 则V+ = V2/2……c 如果R3=R4, 则V- = (Vout + V1)/2 ……d 由虚短知 V+ = V- ……e 所以 Vout=V2-V1 这就是传说中的减法器了.(原文件名:6.jpg)引用图片图六电路中,由虚短知,反向输入端的电压与同向端相等,由虚断知,通过R1的电流与通过C1的电流相等.通过R1的电流 i=V1/R1 通过C1的电流i=C*dUc/dt=-C*dVout/dt 所以 Vout=((-1/(R1*C1))∫V1dt 输出电压与输入电压对时间的积分红正比,这就是传说中的积分电路了.若V1为恒定电压U,则上式变换为Vout = -U*t/(R 1*C1) t 是时间,则Vout输出电压是一条从0至负电源电压按时间变更的直线.(原文件名:7.jpg)引用图片图七中由虚断知,通过电容C1和电阻R2的电流是相等的,由虚短知,运放同向端与反向端电压是相等的.则： Vout = -i * R2 = -(R2 *C1)dV1/dt 这是一个微分电路.如果V1是一个突然加入的直流电压,则输出Vout对应一个标的目的与V1相反的脉冲.(原文件名:8.jpg)引用图片图八.由虚短知Vx = V1 ……a Vy = V2 ……b 由虚断知,运放输入端没有电流流过,则R1、R2、R3可视为串联,通过每一个电阻的电流是相同的, 电流I=(Vx-Vy)/R2 ……c 则： Vo1-Vo2=I*(R1+R 2+R3) = (Vx-Vy)(R1+R2+R3)/R2 ……d 由虚断知,流过R6与流过R7的电流相等,若R6=R7, 则Vw = Vo2/2 ……e 同理若R4=R5,则Vout – Vu = Vu – Vo1,故Vu = (Vout+Vo1)/2 ……f 由虚短知,Vu = Vw ……g 由efg得 Vout = Vo2 –Vo1 ……h 由dh得 Vo ut = (Vy –Vx)(R1+R2+R3)/R2 上式中(R1+R2+R3)/R2是定值,此值确定了差值(Vy –Vx)的缩小倍数.这个电路就是传说中的差分缩小电路了.(原文件名:9.jpg)引用图片阐发一个大家接触得较多的电路.很多控制器接受来自各类检测仪表的0~20mA或4~20mA电流,电路将此电流转换成电压后再送ADC 转换成数字信号,图九就是这样一个典型电路.如图4~20mA电流流过采样100Ω电阻R1,在R1上会产生0.4~2V的电压差.由虚断知,运放输入端没有电流流过,则流过R3和R5的电流相等,流过R2和R4的电流相等.故： (V2-Vy)/R3 = Vy/R5 ……a (V1-Vx)/R2 = (V x-Vout)/R4 ……b 由虚短知：Vx = Vy ……c 电流从0~20mA变更,则V1 = V2 + (0.4~2) ……d 由cd式代入b式得(V2 + (0.4~ 2)-Vy)/R2 = (Vy-Vout)/R4 ……e 如果R3=R2,R4=R5,则由e-a得Vout = -(0.4~2)R4/R2 ……f 图九中R4/R2=22k/10k=2.2,则f式Vout = -(0.88~4.4)V,即是说,将4~20mA电流转换成了-0.88 ~ -4.4V电压,此电压可以送ADC去处理.(原文件名:10.jpg)引用图片电流可以转换成电压,电压也可以转换成电流.图十就是这样一个电路.上图的负反应没有通过电阻直接反应,而是串联了三极管Q1的发射结,大家可不要以为是一个比较器就是了.只要是缩小电路,虚短虚断的规律仍然是合适的！由虚断知,运放输入端没有电流流过,则 (Vi – V1)/R2 = (V1 –V4)/R6 ……a同理 (V3 –V2)/R5 = V2/R4 ……b由虚短知V1 = V2 ……c如果R2=R6,R4=R5,则由abc式得V3-V4=Vi上式说明R7两端的电压和输入电压Vi相等,则通过R7的电流I=V i/R7,如果负载RL<<100KΩ,则通过Rl和通过R7的电流基底细同.(原文件名:11.jpg)引用图片来一个庞杂的,呵呵！图十一是一个三线制PT100前置缩小电路.PT100传感器引出三根材质、线径、长度完全相同的线,接法如图所示.有2V的电压加在由R14、R20、R15、Z1、PT100及其线电阻组成的桥电路上.Z1、Z2、Z3、D11、D12、D83及各电容在电路中起滤波和呵护作用,静态阐发时可不予理会,Z1、Z2、Z3可视为短路,D11、D12、D83及各电容可视为开路.由电阻分压知, V3=2*R20/(R14+20)=200/1100=2/11 ……a 由虚短知,U8B第6、7脚电压和第5脚电压相等V4=V3 ……b 由虚断知,U8A第2脚没有电流流过,则流过R18和R19上的电流相等. (V2-V4)/R19=(V5-V2)/R18 ……c 由虚断知,U8A第3脚没有电流流过, V1=V7 ……d 在桥电路中R15和Z1、PT100及线电阻串联,PT100与线电阻串联分得的电压通过电阻R17加至U8A的第3脚, V7=2*(Rx+2R0)/(R15+Rx+2R0) …..e 由虚短知,U8A第3脚和第2脚电压相等, V1=V2 ……f 由abcdef得, (V5-V7)/100=(V7-V3)/2.2 化简得 V5=(102.2*V7-100V3)/2.2 即V5=204.4(Rx+2R0)/(1000+Rx+2R0) –200/11 ……g 上式输出电压V5是Rx的函数我们再看线电阻的影响.Pt100最下端线电阻上产生的电压降经过中间的线电阻、Z2、R22,加至U8C的第10脚,由虚断知, V5=V8=V9=2*R0/(R15+Rx+2R0) ……a (V6-V10)/R25=V10/R26 ……b 由虚短知, V10=V5 ……c 由式abc 得V6=(102.2/2.2)V5=204.4R0/[2.2(1000+Rx+2R0)] ……h 由式gh组成的方程组知,如果测出V5、V6的值,就可算出Rx及R0,知道Rx,查pt100分度表就知道温度的大小了.LM339集成块内部装有四个独立的电压比较器,该电压比较器的特点是：1）失调电压小,典型值为2mV；2）电源电压规模宽,单电源为2-36V,双电源电压为±1V-±18V；3）对比较信号源的内阻限制较宽；4）共模规模很大,为0~（Ucc-1.5V）Vo；5）差动输入电压规模较大,大到可以等于电源电压；6）输出端电位可灵活便利地选用.LM339集成块采取C-14型封装,图1为外型及管脚排列图.由于LM339使用灵活,应用广泛,所以世界上各大IC生产厂、公司竟相推出自己的四比较器,如IR2339、ANI339、SF339等,它们的参数基本一致,可互换使用.LM339类似于增益不成调的运算缩小器.每个比较器有两个输入端和一个输出端.两个输入端一个称为同相输入端,用“+”暗示,另一个称为反相输入端,用“-”暗示.用作比较两个电压时,任意一个输入端加一个固定电压做参考电压（也称为门限电平,它可选择LM339输入共模规模的任何一点）,另一端加一个待比较的信号电压.当“+”端电压高于“-”端时,输出管截止,相当于输出端开路.当“-”端电压高于“+”端时,输出管饱和,相当于输出端接低电位.两个输入端电压不同大于10mV就能确保输出能从一种状态可靠地转换到另一种状态,因此,把LM339用在弱信号检测等场合是比较理想的.LM339的输出端相当于一只不接集电极电阻的晶体三极管,在使用时输出端到正电源一般须接一只电阻（称为上拉电阻,选3-15K）.选不合阻值的上拉电阻会影响输出端高电位的值.因为当输出晶体三极管截止时,它的集电极电压基本上取决于上拉电阻与负载的值.另外,各比较器的输出端允许连接在一起使用. 单限比较器电路图2a给出了一个基本单限比较器.输入信号Uin,即待比较电压,它加到同相输入端,在反相输入端接一个参考电压（门限电平）Ur.当输入电压Uin>Ur时,输出为高电平UOH.图2b为其传输特性.图3为某仪器中过热检测呵护电路.它用单电源供电,1/4LM339的反相输入端加一个固定的参考电压,它的值取决于R1于R2.UR=R2/（R1+R2）*UCC.同相端的电压就等于热敏元件Rt 的电压降.当机内温度为设定值以下时,“+”端电压大于“-”端电压,Uo为高电位.当温度上升为设定值以上时,“-”端电压大于“+”端,比较器反转,Uo输出为零电位,使呵护电路动作,调节R1的值可以改动门限电压,既设定温度值的大小.迟滞比较器迟滞比较器又可理解为加正反应的单限比较器.前面介绍的单限比较器,如果输入信号Uin在门限值邻近有微小的搅扰,则输出电压就会产生相应的抖动（起伏）.在电路中引入正反应可以克服这一缺点.图4a给出了一个迟滞比较器,人们所熟悉的“史密特”电路即是有迟滞的比较器.图4b为迟滞比较器的传输特性.不难看出,当输出状态一旦转换后,只要在跳变电压值邻近的搅扰不超出ΔU之值,输出电压的值就将是稳定的.但随之而来的是分辩率降低.因为对迟滞比较器来说,它不克不及分辩不同小于ΔU的两个输入电压值.迟滞比较器加有正反应可以加快比较器的响应速度,这是它的一个优点.除此之外,由于迟滞比较器加的正反应很强,远比电路中的寄生耦合强得多,故迟滞比较器还可免除由于电路寄生耦合而产生的自激振荡.如果需要将一个跳变点固定在某一个参考电压值上,可在正反应电路中接入一个非线性元件,如晶体二极管,利用二极管的单向导电性,即可实现上述要求.图5为其原理图.图6为某电磁炉电路中电网过电压检测电路部分.电网电压正常时,1/4LM339的U4<2.8V,U5=2.8V,输出开路,过电压呵护电路不任务,作为正反应的射极跟从器BG1是导通的.当电网电压大于242V时,U4>2.8V,比较器翻转,输出为0V,BG1截止,U5的电压就完全决定于R1与R2的分压值,为2.7V,促使U4更大于U5,这就使翻转后的状态极为稳定,避免了过压点邻近由于电网电压很小的动摇而引起的不稳定的现象.由于制造了一定的回差（迟滞）,在过电压呵护后,电网电压要降到242-5=237V时,U4<U3,电磁炉才又开始任务.这正是我们所期望的.双限比较器（窗口比较器）图7电路由两个LM339组成一个窗口比较器.当被比较的信号电压Uin位于门限电压之间时（UR1<Uin<UR2）,输出为高电位（UO=UOH）.当Uin不在门限电位规模之间时,（Uin>UR2或Uin<UR1）输出为低电位（UO=UOL）,窗口电压ΔU=UR2-UR1.它可用来判断输入信号电位是否位于指定门限电位之间.用LM339组成振荡器图8为有1/4LM339组成的音频方波振荡器的电路.改动C1可改动输出方波的频率.本电路中,当C1=0.1uF时.f=53Hz；当C1=0.01uF 时,f=530Hz；当C1=0.001uF时,f=5300Hz.LM339还可以组成高压数字逻辑门电路,并可直接与TTL、CMOS电路接口.时间：二O二一年七月二十九日。
运算放大器输入、输出、单电源和轨到轨问题
Rev.0, 10/08, WK
Page 1 of 12
MT-035
为了保持低电源电压应用的宽动态范围，也需要轨到轨放大器输出级。单电源/轨到轨放 大器的输出电压摆幅应在任一电源轨的至少100 mV范围内(标称负载下)。输出电压摆幅与输 出级拓扑结构和负载电流密切相关。图1列出了单电源运算放大器的设计问题。
图3：偏置电流补偿双极性输入级
简单的双极性输入级(例如图2所示)会表现出高偏置电流，因为外部看到的电流事实上是两 个输入晶体管的基极电流。如果通过内部电流源提供该必要的偏置电流，如图3所示，那么 基极电流与电流源之间的差分电流将是流入输入端的唯一“外部”电流，它可能相当小。
Page 3 of 12
MT-035
Page 5 of 12
MT-035
+VS +VS
PNPs OR PMOS
Page 2 of 12
MT-035
VIN
Low Offset: As low as 10µV Low Offset Drift: As low as 0.1µV/ºC Temperature Stable IB Well-Matched Bias Currents Low Voltage Noise: As low as 1nV/√Hz
Hicept Super-Beta: 50pA - 5nA, More Complex and Slower) Medium Current Noise: 1pA/√Hz Matching source impedances minimize offset error due to bias current
图2：双极性晶体管输入级
偏置电流补偿双极性输入级
VIN
三款数字万用表延时自动关机电路分享
三款数字万用表延时自动关机电路分享描述数字万用表延时自动关机电路（一）本例电路适用于手持式数字万用表，这类仪表的功耗很低，一般适配9V的叠层电池，用于室外测量。
每节电池一般只能连续工作一百至几百小时，为避免因为忘记关断电源而耗空电池，可以给万用表增加延时自动关机电路。
这样可以当万用表停止使用的时间超过15min 钟时，自动切断电源，进入休眠状态。
目前数字式万用表都具备这个功能。
整个电路的工作过程：电路中S1为6键自锁开关，U1A为LM358，这里当作比较器使用，实际制作这个电路时，可选用单个的比较器芯片，节省资源。
BT1为9V的叠层电池。
当开关S1处于关（OFF）状态时，电池给电容C1充电，使C1上的电压为电池电压。
当开关S1拨至开（ON）状态时，电容C1直接加至比较器的3脚同相端，同时经二极管D1给LM358供电。
电池电压则经开关加至三极管Q1的发射极。
同时电阻R2和R5采样电池电压输出至比较器的反相端。
刚开始时，比较器的同相端电压比反相端电压高，比较器输出高电平，三极管Q2导通。
Q2导通后，三极管Q1的基极电压被拉低，使Q1导通。
这样电池电压就输出至V+，给万用表内的A/D转换器等芯片供电，同时二极管D1也截止，电容C1不需要再给LM358提供电源。
万用表开机后，随着电容C1慢慢的通过电阻R4放电，R4上的电压越来越低，也就是比较器的同相端电压越来越低。
当低于反相端电压时，比较器翻转，Q2截止，Q1也截止，万用表断电，进入“休眠状态”，此时需要把S1拨至OFF状态，再拨至ON状态开机。
所以，电容C1R4的参数决定了万用表延时多少时间再关机。
注意：在实际制作时，比较器要选择单芯片的比较器，因为电路中只需要一个比较器。
数字万用表延时自动关机电路（二）本例电路也可实现对数字万用表延时一段时间没有使用时自动关机的功能。
整个电路的工作过程：当六脚自锁开关S1处于断开OFF状态时，电池给电容C1充电，使C1上的电压为电池电压。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
21
实验常用元器件简介－ 实验常用元器件简介－电容器
C1
103
C2
电解电容 10uF 有极性
+ 10uF
瓷片电容 10X103pF＝10000pF ＝ 无极性
返回
华中科技大学电子与信息工程系
22
实验常用元器件简介－ 实验常用元器件简介－二极管
A D1
有极性
返回
华中科技大学电子与信息工程系
K
A
K
D2 有极性
五、常用电子仪器的使用 以自学为主 常用电子仪器的使用(以自学为主 以自学为主)
附录A 附录 通用电子仪器及其应用 (P394)
返回
华中科技大学电子与信息工程系
18
实验常用元器件简介－ 实验常用元器件简介－电阻
黑棕红橙黄绿蓝紫灰白 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 例： 绿棕黑棕 棕 5 1 0 1 1％ ％ 510 × 101 ＝ 5.1 kΩ Ω 金 银 本色 5％ 10％ 15％ ％ ％ ％
返回
华中科技大学电子与信息工程系
8
三、电路的组装（P3） 电路的组装（ ）
1. NE5532（高速低噪声双运算放大器）引脚图 （高速低噪声双运算放大器）
返回
华中科技大学电子与信息工程系
9
2. 面板板的结构与芯片安装
返回
华中科技大学电子与信息工程系
10
面板板实物（ 面板板实物（一）
返回
华中科技大学电子与信息工程系
返回
华中科技大学电子与信息工程系
4
2. 反向比例运算电路
(1)参考实验电路 (1)参考实验电路
P65 图4.4.2a
vi
R1 － ＋
RF
+15 V
vo
-15V
(2) 实验内容
AVF = ？ Ri = ？
Rp
设计并组装反相比例运算电路。 设计并组装反相比例运算电路。要求闭环电压增益为 10，输入电阻 i不小于 ，输入电阻R 不小于10kΩ。 Ω 输入频率为 的正弦信号， 输入频率为1kHz的正弦信号，用示波器观察 o与vi相位 频率为 的正弦信号 用示波器观察v 关系。 关系。
14
4.实验板接线示意
返回
华中科技大学电子与信息工程系
15
4.实验板接线示意
返回
华中科技大学电子与信息工程系
16
4.实验板接线示意
返回
华中科技大学电子与信息工程系
17
以自学为主) 四、元器件的基础知识 (以自学为主 以自学为主
附录C 分立元件性能简介（ 附录 分立元件性能简介（P410） ） 附录D 附录 集成电路的型号与引脚排列图 (P413)
V 2 0 .5 2 P = = = 0 .0 0 2 5 W <<0.25W RP 100
返回
华中科技大学电子与信息工程系
7
4. 积分电路
(1)实验电路 实验电路
P69 图4.4.7b
(2)实验内容 实验内容 取R1＝10 kΩ, RF＝100 kΩ, C＝ 0.022 µF, Rp＝10 kΩ 。 Ω Ω ＝ Ω 输入f 的正方波。 输入 =1kHz，峰峰值为 的正方波。 ，峰峰值为1V的正方波 并画出其波形。 用示波器测试vi和vo，并画出其波形。 如何从信号发生器得到正方波？ 如何从信号发生器得到正方波？ 正方波 注意： 注意：OFFSET旋钮的用法 旋钮的用法
返回
华中科技大学电子与信息工程系
6
3. 反向比例加法电路
如何从+5V直流电源得到 V1 、V2 ？ 直流电源得到 如何从 选取参数值时要考虑哪些问题 ？
放大电路输入电阻R 与电源内阻R 放大电路输入电阻 i与电源内阻 S 电位器的实际功率与额定功率 RP=100 Ω, R0=900 Ω (可取标称值 可取标称值 的电阻，或者用1kΩ 为910 Ω的电阻，或者用 Ω的电位 器调整到900 Ω) 器调整到 验算R 的实际功率： 验算 P的实际功率：
返回
华中科技大学电子与信息工程系
5
3. 反向比例加法电路
(1)参考实验电路 (1)参考实验电路
P66 图4.4.3a
v1 v2
R1 R2 － ＋
RF
+15 V
(2) 实验内容 取 RF＝100 kΩ， Ω R1＝10kΩ，R2＝5.1kΩ Ω Ω
vo
-15V
输入直流电压V 输入直流电压 1＝0.5V，V2万用表直流电压档测输出电压 o，并与理论值 进行比较。 进行比较。 如何从+5V直流电源得到 V1 、V2 ？ 直流电源得到 如何从
返回
华中科技大学电子与信息工程系
2
二、实验内容（P72） 实验内容（ ）
1. 研究电压跟随器的作用
(1)按图连接电路。 按图连接电路。 按图连接电路
断开开关K。输入f 为1kHz,vipp=1V的正弦信号，用示波器观 断开开关 。输入 的正弦信号， 的正弦信号 察输出波形。 察输出波形。 闭合开关K。观察输出波形的变化情况。 闭合开关 。观察输出波形的变化情况。 分别记录K闭合前、 分别记录 闭合前、后信号源输 闭合前 出信号的峰-峰值 峰值， 出信号的峰 峰值，计算信号源 的内阻R 并解释100Ω负载电 Ω 的内阻 S，并解释 阻连接到信号源上产生的负载 效应。 效应。
23
LED
end
直接连接
返回
华中科技大学电子与信息工程系
3
1. 研究电压跟随器的作用
连接电路。 （2） 按图 (b)连接电路。 ） 连接电路 仍然从信号源送出频率为1kHz、峰-峰值为 的 、 峰值为 峰值为1V的 仍然从信号源送出频率为 正弦信号，用示波器观察输入、输出波形（ 正弦信号，用示波器观察输入、输出波形（幅值与 相位关系）。分别记录接上R 和去掉R ）。分别记录接上 相位关系）。分别记录接上 L和去掉 L两种情况下 输出信号v 的大小，并解释观察到的实验现象。 输出信号vo的大小，并解释观察到的实验现象。
改变vi峰峰值的大小，测量vo，将测试数据填入自拟表格， 改变 峰峰值的大小，测量 将测试数据填入自拟表格， 研究反相比例运算关系，并与理论值进行比较。 研究反相比例运算关系，并与理论值进行比较。
提示：通常增益 的范围为0.1 的值不能太大， 提示：通常增益AVF的范围为 ~ 100。RF的值不能太大，一般为几十 千欧至几百千欧， 的取值应远大于信号源v 的内阻， 千欧至几百千欧，R1的取值应远大于信号源 i的内阻，但通常只能取几千 欧至几十千欧，否则，要保证一定的增益A 值会较大。 欧至几十千欧，否则，要保证一定的增益 VF时，RF值会较大。
11
面板板实物（ 面板板实物（二）
返回
华中科技大学电子与信息工程系
12
3. 正、负电源的连接（P61） 负电源的连接（ ）
稳压电源 +12V 12V 12V
−12V 注意： 负电源千万别接反！ 注意：正、负电源千万别接反！
返回
华中科技大学电子与信息工程系
13
4.实验板接线示意
返回
华中科技大学电子与信息工程系
返回
华中科技大学电子与信息工程系
19
实验常用元器件简介－ 实验常用元器件简介－电阻
黑棕红橙黄绿蓝紫灰白 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 金、银 金 银 本色 5％ 10％ 15％ ％ ％ ％
返回
华中科技大学电子与信息工程系
20
实验常用元器件简介－ 实验常用元器件简介－电位器
返回
华中科技大学电子与信息工程系
电子线路设计与测试
电子与信息工程系
王 振
wangzhen@
2010年3月 年 月
实验1 实验 集成运算放大器的基本应用
一、实验目的
1.熟练掌握集成运算放大器的正确使用方法。 熟练掌握集成运算放大器的正确使用方法。 熟练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 掌握用集成运算放大器构成各种基本运算电路 的方法。 的方法。 3.学会合理选用示波器的直流、交流耦合方式观 学会合理选用示波器的直流、 学会合理选用示波器的直流 察不同波形的方法。 察不同波形的方法。