含有理想运放的电路.doc
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： 1R 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 uf 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108Ω；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。
郑州大学《电路》1-8章网上测试答案
《电路》第01章在线测试《电路》第01章在线测试剩余时间：53:23 答题须知：1、本卷满分20分。
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第一题、单项选择题（每题1分，5道题共5分）1、理想电流源的电流为定值，电压为（），且由外电路决定．A、常数B、任意值C、零D、正值2、基尔霍夫定律适用于（）电路．A、集总参数B、分布参数C、非线性D、线性3、当电压的参考方向与它的实际方向一致时，电压的值为（）．A、正值B、负值C、零D、不定4、已知元件吸收的功率为P＝-5W，在关联参考方向下，电压为5V,则电流为（）A．A、-1B、1C、-5D、55、基尔霍夫定律包括电流定律和（）．A、电压定律B、欧姆定律C、叠加定律D、替代定律第二题、多项选择题（每题2分，5道题共10分）1、由电容元件的电压和电流关系式可以看出（）．A、电流的大小和方向取决于电压的大小B、电压增高时，电容器充电C、电压不随时间变化时，电容相当于短路D、电压不随时间变化时，电容相当于开路2、对线性电路和非线性电路均适用的定律或定理有（）．A、基尔霍夫电压、电流定律B、戴维南、诺顿定理C、叠加定理D、替代定理3、下列元件中属于动态元件的有（）．A、电阻B、电感C、电容D、电压源4、当施加于电容元件上的电压不随时间变化时，电容元件相当于（）．A、电流为零的电流源B、开路线C、电压为零的电压源D、受控电压源5、电感元件和电容元件具有的共同性质是（）．A、动态元件B、有源元件C、耗能元件D、记忆元件第三题、判断题（每题1分，5道题共5分）1、受控源又称为非独立电源．（）正确错误2、当理想电压源的数值为零时，可用一条短路线来代替．（）正确错误3、当理想电流源的数值为零时，可用一条短路线来代替．（）正确错误4、无论电压和电流的参考方向如何，电阻元件总是服从欧姆定律．（）正确错误5、只要是集总电路，不论是线性还是非线性电路，基尔霍夫定律总是成立的．（）正确错误交卷《电路》第02章在线测试《电路》第02章在线测试剩余时间：46:00 答题须知：1、本卷满分20分。
郑州大学远程教育学院《电路》
《电路》第03章在线测试第一题、单项选择题（每题1分，5道题共5分）1、b条支路，n个节点的电路，则独立KCL方程的个数为（）．A、n-1B、b-1C、b-(n-1)D、n2、b条支路，n个节点的电路，则独立KVL方程的个数为（）．A、n-1B、b-1C、b-(n-1)D、n3、支路电流法的求解对象为（）．A、支路电压B、回路电流C、支路电流D、回路电压4、b条支路，n个节点的电路，结点电压法求解的电路变量数为（）．A、bB、n-1C、b-n+1D、b-n-15、网孔法是以（）作为电路的独立变量，仅适用于平面电路．A、结点电压B、支路电流C、支路电压D、网孔电流第二题、多项选择题（每题2分，5道题共10分）1、网孔电流方程中，互电阻（），与网孔电流的流向有关．A、可能为正值B、可能为负值C、恒为正值D、恒为负值2、对b条支路，n个节点的平面电路，下列方程个数等于（n-1）的是（）．A、独立的ＫＣＬ方程B、结点电压方程C、网孔电流方程D、独立的ＫＶＬ方程3、关于网孔电流方程，下列说法正确的是（）．A、自电阻恒为正B、互电阻恒为负C、自电阻可正可负D、互电阻可正可负4、对于b个支路，n个结点的平面电路，下列说法正确的是（）．A、可以列出b个支路电流方程B、可以列出（b-n+1）个网孔电流方程C、可以列出（n-1）个网孔电流方程D、可以列出（n-1）个结点电压方程5、在网孔电流法中，网孔电流方程右端为各网孔电压源的代数和，其中的电压源包括（）．A、与电阻串联的电压源B、支路电压C、无伴电压源D、由电流源和电阻并联得到的等效电压源第三题、判断题（每题1分，5道题共5分）1、网孔电流法仅适用于平面电路．（）正确错误2、网孔电流是真实存在的，可以用电流表测出来．（）正确错误3、网孔法中的网孔电流是一种假想的，沿着网孔边缘流动的电流．（）正确错误4、支路电流法中方程的总数等于电路的支路数．（）《电路》第04章在线测试第一题、单项选择题（每题1分，5道题共5分）1、叠加定理表明在线性电路中，任一支路电流（电压），都是电路中各个独立电源单独工作时在该支路产生的电流或电压的（）．A、代数和B、差C、叠加D、商2、用电压源和电阻的串联来等效含源一端口网络时，电压源的电压等于网络的（）．A、开路电压B、短路电流C、电压源的电压D、电流源的电流3、任何一个含独立电源，线性电阻和受控源的一端口对外电路，可等效为（）和电导的并联电路．A、电压源B、受控电压源C、电流源D、受控电流源4、替代定理表明在线性电路中，替代后未被替代的支路的电压和电流将（）．A、变大B、变小C、不定D、保持不变5、叠加定理中的电压源置零是指将电压源用（）代替．A、短路线B、开路线C、受控源D、电阻第二题、多项选择题（每题2分，5道题共10分）1、叠加定理适用于下列哪些电路（）．A、线性电阻电路B、非线性电阻电路C、线性动态电路D、非线性动态电路2、在电路分析中，戴维宁定理特别适用于求解电路中某条支路的（）．A、电压B、电流C、功率D、电阻3、下面关于叠加定理的描述正确的是（）．A、可以用来直接计算线性电路的电压、电流B、叠加定理反应了线性电路的可加性C、可以用来直接计算线性电路的功率D、适用于非线性电路4、应用叠加定理计算线性电路中的电压、电流时，不作用的独立源应（）。
. 集成运放应用电路设计 360 例
. 集成运放应用电路设计 360 例《集成运放应用电路设计360例》一、引言在当今电子科技飞速发展的时代，集成运放应用电路设计已经成为了电子工程师们日常工作中不可或缺的一部分。
本文将从不同的角度对集成运放应用电路设计进行360例分析，帮助读者更全面、深入地了解这一重要主题。
二、集成运放的基本原理1. 什么是集成运放集成运放是一种集成电路芯片，内部含有多个传输管、电阻、电容、运算放大器等电子元件，具有高放大倍数、高输入阻抗和低输出阻抗等特点。
2. 集成运放的工作原理集成运放的工作原理是利用差分输入、负反馈和放大器的特性来实现对输入信号的放大、滤波、积分、微分等功能。
三、常见的集成运放应用电路1. 非反相放大电路在非反相放大电路中，输入信号经过集成运放放大后，输出信号与输入信号具有相同的极性。
2. 反相放大电路反相放大电路是集成运放应用电路中常见的一种，通过负反馈来实现对输入信号的放大。
3. 滤波电路集成运放在滤波电路中发挥着重要作用，实现对特定频率信号的滤波和衰减。
4. 比较器电路比较器电路利用集成运放的开环增益特性，将输入信号与基准电压进行比较，输出高低电平信号。
4. 信号调理电路信号调理电路利用集成运放对信号进行调理和处理，如放大、滤波、积分、微分等，常见于传感器和仪器仪表系统中。
五、集成运放应用电路设计的关键要点1. 电路设计的精度要求在集成运放应用电路设计中，精度是一个至关重要的要素，包括输入输出精度、电源电压滞后、温度漂移等。
2. 电路的稳定性稳定性是集成运放应用电路设计中需要考虑的另一个关键因素，包括电路的稳定性、抑制电路震荡、频率补偿等。
3. 电路的抗干扰能力在实际应用中，集成运放应用电路设计需要考虑电路的抗干扰能力，尤其是在噪声干扰严重的环境中。
4. 电路的功耗和热设计在电路设计中，功耗和热设计是需要综合考虑的因素，包括电路的功耗、温升、散热方式等。
六、集成运放应用电路设计的案例分析1. 温度传感器信号调理电路设计在温度传感器信号调理电路设计中，需要考虑到传感器的灵敏度、温度范围、线性化补偿等因素。
运放最大值电路
运放最大值电路1.引言1.1 概述运放（Operational Amplifier，简称Op Amp）是电子电路中常见的一种高增益放大器，具有宽带、高增益和低输入阻抗等优点。
它由一个差分放大器和一个输出级组成，可以用于信号放大、滤波、求反、积分、微分等各种运算和功能。
运放最大值电路是一种常用的电路设计，用于获取信号波形中的最大值或幅值。
在许多应用中，我们需要监测信号的峰值，以便进行相应的控制或分析。
例如，在音频设备中，我们需要确定音频信号的最大音量，以便调整音量控制电路。
设计一个运放最大值电路的关键是选择合适的电阻和电容值，以及运放的配置。
一般情况下，我们会使用一个带有负反馈的比较器电路来实现最大值检测。
这种电路通过比较输入信号和参考电压（通常是一个固定电压）来产生输出信号，实现对输入信号最大值的检测。
运放最大值电路的设计要点包括：确定参考电压的大小、选择合适的运放工作模式、确定输入和输出电阻的值、选择合适的电源电压和工作温度等。
这些要点在实际应用中往往需要根据具体的设计要求和电路特性进行调整和优化。
综上所述，运放最大值电路是一种用于获取信号波形最大值的常用电路设计。
通过合理选择电阻、电容和运放配置，可以实现对输入信号最大值的检测和分析，为实际应用提供了便利和可能性。
在未来的研究中，我们可以进一步探索运放最大值电路的应用领域和提高设计性能的方法。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以包括以下内容：文章结构部分旨在介绍本篇文章的整体架构和各个部分的内容安排，以帮助读者更好地理解文章的结构和主题。
本文分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分介绍了文章的背景和意义，对运放最大值电路的重要性进行了概述，并明确了本文的目的。
引言部分的内容将引起读者对本文主题的兴趣，为后续内容的阐述奠定基础。
正文部分是本文的主体部分，分为两个小节。
2.1节将详细介绍运放的基本原理，包括其定义、结构和工作原理，以便读者对运放的基本概念有一个全面的了解。
运放基本电路全解析！
运放基本电路全解析！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)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。
集成运算放大器基本运算电路
集成运算放大器的基本运算电路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。
基本运算电路（1)反相比例运算电路电路如图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uO＝-ui图1 反相比例运算电路为了减小输入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||RF。
(2)同相比例运算电路图2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)ui当R1→∞时，uO=ui，即得到如图3所示的电压跟随器。
图中R2=RF，用以减小漂移和起保护作用。
一般RF取10KΩ，RF太小起不到保护作用，太大则影响跟随性。
图2 同相比例运算电路图3 电压跟随器(3)反相加法电路电路如图4所示。
图4 反相加法运算电路输出电压与输入电压之间的关系为uO=()R3=R1||R2||RF (4) 减法运算电路对于图5所示的减法运算电路，当R1=R2，R3=RF时，有如下关系式uO=(ui2-ui1)图5 减法运算电路(5)积分运算电路反相积分电路如图6所示。
在理想化条件下，输出电压uo等于uo(t)= —式中“—”号表示输出信号与输入信号反相。
uc(o)是t=0时刻电容C两端的电压值，即初始值。
图6 积分运算电路如果ui(t)是幅值为E的阶跃电压，并设uc(o)=0，则—即输出电压uo(t)随时间增长而线性下降。
显然时间常数R1C的数值大，达到给定的uo值所需的时间就长。
积分输出电压所能达到的最大值受集成运放最大输出范围的限制。
在进行积分运算之前，首先应对运放调零。
为了便于调节，将图中K1闭合，通过电阻R2的负反馈作用帮助实现调零。
但在完成调零后，应将K1打开，以免因R2的接入造成积分误差。
K2的设置一方面为积分电容放电提供通路，同时可实现积分电容初始电压uc(o)=0。
电路.-邱关源原著-电路教案
电路(第五版).-邱关源原著-电路教案(总86页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第5章 含有运算放大器的电阻电路本章重点1、理想运算放大器的两个特性；2、节点法分析含理想运算放大器的电阻电路。
本章难点分析电路时理解虚断、虚短的含义。
教学方法本章是通过一些典型电路讲述了含运算放大器的电阻电路的分析方法。
采用讲授为主，自学为辅的教学方法。
共用2课时。
通过讲例题加以分析，深入浅出，举一反三，理论联系实际，使学生能学会学懂。
授课内容运算放大器是一种电压放大倍数很高的放大器，不仅可用来实现交流信号放大，而且可以实现直流信号放大，还能与其他元件组合来完成微分、积分等数学运算，因而称为运算放大器。
目前它的应用已远远超出了这些范围，是获得最广泛应用的多端元件之一。
运算放大器的电路模型一、电路符号a 端—－反相输入端：在o 端输出时相位相反。
b 端—－同相输入端：在o 端输出时相位相同。
o 端—－输出端A —－放大倍数，也称作“增益”（开环放大倍数：输入端不受o 端影响）。
''''''()o ao bo o o b a u Au u Au u u u A u u =-=⇒=+=-差动输入方式二、端口方程：()o b a u A u u =- 三、电路模型：i o ioR R R R ----输入电阻输出电阻高输入，低输出电阻，A o b a a + _ a u _ + A b + _ b u -15V 0u _ + +__ +a _+ +a ub u a ii R()ba A u u - Ro 0u b i0,""0000,""a i b o b a b a i R i R u u u u a b A ≈⎫→∞⎬≈⎭→⎫-≈≈⎬→∞⎭理想状态下，虚断电流可以为，但不能把支路从电路里断开。
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(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响电路时，可以灵敏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个局部组成，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局部。
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 +单独由该端参加时，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汲取电流极小。
上述两个特性是分析理想运放应用电路的根本原那么，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，输入信号参加反相输入端: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 。
含有理想运放的电路
第四部分 含有理想运放的电路（一）基本概念和基本定理 1、运算放大器的电路模型（1）运算放大器是一种高增益、高输入电阻、低输出电阻的放大器。
（2）运算放大器的符号 有两个输入端，u +为同相输入端，即从该端输入信号，输出与输入同相；_u 为反相输入端，即从该端输入信号，输出与输入反相。
0u 为输出端。
u u +--为净输入信号，也称控制端。
（3）运放的电路模型相当于一个含有受控源的二端口网络。
上图中iR 为输入电阻，0R 为输出电阻，A 为放大倍数。
2、理想运放的基本特征 （1）输入电阻iR =∞，输出电阻00R=，开环放大倍数A =∞。
（2）“虚短路”，由于输出0u 为有限值，开环放大倍数A =∞，则0uu +--=，即u u +-=（3）“虚断路”，由于输入电阻iR =∞，则0ii +-==。
3、几种基本运算电路 （1）反相比例电路 电阻2R 为反馈电阻，电路工作在闭环工作状态。
（2）反相加法电路 （3）同相比例电路 （4）电压跟随器 （5）减法电路 对于减法电路（两端输入），一般应用叠加原理计算，设20u=，这是一个反相比例电路；设10u=，计算出u +后，为一同相比例电路。
（6）积分电路 将反相比例电路中的反馈电阻换成电容，即为反相积分电路。
（7）微分电路将积分电路中的RC 位置互换，即为微分电路。
4、含有运放电路的计算一般是一个一个运放的看，是什么运放电路，写出输出与输入的关系，化简后能得到最后结果。
（二）典型例题解题方法分析例题1：电路如图所示，试求电压传输比0Viu K u =。
解：由于u u +-=由于 0ii +-==对于b 点有（结点法） 对于c 点有（结点法）例题2：图示电路含有理想运放，负载电阻LR 可调，问LR 何时能获得最大功率？最大功率为多少？解：将LR 断开成为二端网络，开路电压等效电阻 所以当1Leq RR k ==Ω时获得最大功率例题3：图示电路含有理想运放，求电压传输比0V su K u =解：根据“虚短”， 对于4U 有结点3：023232311()U U U R R R R +=+ 结点1：211111()s s sU U U R R R R +=+例题4：电路如图所示，已知211,0.5,()714f s R R Z s s s +=Ω=Ω=++，求输入阻抗()in Z s ，并作出最简的时域等效电路。
运放电路分析
5-21
§5.3 含理想运放的电路分析
负载电阻 RL与输出电 压u2 的关系为
R 2 // R L u2 = u1 R 1 + R 2 // R L ≠ R2 u1 R1 + R 2
加入电压跟随器后，
R2 u2 = u1 R1 + R 2
输出电压u2不受负载电阻的影响 即负载电阻的作用被“隔离”
5-22
5-5
§5.1 运算放大器的电路模型
3. 运算放大器的外特性
在直流和低频信号的条件下，运放输出电压uo 与差动输入电压ud的特性曲线 其传输特性可分三个区域： ①线性工作区：
ud<|ε|，uo＝Aud
②正向饱和区：
ud >ε，uo＝Usat
③反向饱和区：
ud <－ε，uo＝Usat
5-6
§5.1 运算放大器的电路模型
ui1 − u − u− − uo i1 = i f ⇒ = R1 Rf
u+
＋
Rf ⎛ Rf ⎞ − Rf ⎛ R f ⎞ R3 uo = ⎜1 + ui1 = ⎜1 + ui 2 − ui1 ⎟u − ⎟ R1 ⎠ R1 R1 ⎠ R2 + R3 R1 ⎝ ⎝
5-23
§5.3 含理想运放的电路分析
运算放大器可以完成比例、加减、积分与微分以及 乘除等运算，下面给出其中几种运算电路。
5-17
§5.3 含理想运放的电路分析
1. 加法运算
(a)根据“虚短”：
u− = u+ = 0
所以,电流为
ui1 , i1 = R1 ui 2 , i2 = R2 ui 3 , i3 = R3 uo if = − Rf
运放电压跟随电路(精选6篇)
运放电压跟随电路（精选6篇）以下是网友分享的关于运放电压跟随电路的资料6篇，希望对您有所帮助，就爱阅读感谢您的支持。
篇一：电压跟随电路电压跟随电路uA741M，uA741I，uA741C（单运放）是高增益运算放大器，用于军事，工业和商业应用.这类单片硅集成电路器件提供输出短路保护和闭锁自由运作。
这些类型还具有广泛的共同模式，差模信号范围和低失调电压调零能力与使用适当的电位。
一．uA741M，uA741I，uA741C芯片引脚和工作说明：1和5为偏置(调零端)，2为正向输入端，3为反向输入端，4接地，6为输出，7接电源8空脚Package 封装Part Number零件型号Temperature Range 工作温度范围N D UA741C 0℃- +70℃• • UA741I -40℃- +105℃• • UA741M-55℃- +125℃• •例如: UA741CNABSOLUTE MAXIMUM RATINGS最大额定值Symbol符号Parameter 参数UA741MUA741I UAVCC Supply voltage 电源电压±22 Vid Differential Input Voltage 差分输入电压±30 Vi Input Voltage 输入电压±15 PtotPower Dissipation 功耗500ToperOutput Short-circuit Duration输出短路持续时间Infinite无限制Operating Free-air Temperature Range工作温度-55 to +125 -40 to +105 0 tTstgStorage Temperature Range储存温度范围-65 to +150ELECTRICAL CHARACTERISTICS VCC = ±15V, Tamb = +25°C (unless otherwise specified) 电气特性虚拟通道连接= ± 15V ，Tamb = 25 ℃（除非另有说明）Symbol符号Parameter 参数最小. 典型. 最大.VioInput Offset Voltage (Rs ≤ 10KΩ) 输入失调电压-Tamb = +25℃- 1 5 Tmin ≤ Tamb ≤ Tmax-- 6 IioInput Offset Current 输入失调电流Tamb = +25℃- 2 30 Tmin ≤ Tamb ≤ Tmax--70 IibInput Bias Current 输入偏置电流Tamb = +25℃- 10 100 Tmin ≤ Tamb ≤ Tmax-200AvdLarge Signal Voltage G ain (Vo=±10V, RL=2KΩ) 大信号电压增益Tamb = +25℃50 200 -Tmin ≤ Tamb ≤ Tmax25 -SVRSupply Voltage Rejection Ratio (Rs ≤ 10KΩ) 电源电压抑制比Tamb = +25℃77 90 - Tmin ≤ Tamb ≤ Tmax- Supply Current, no load 电源电流（空载）mATamb = +25℃- 1.7 2.8 Tmin ≤ Tamb ≤ T max -3.3Vicm Input Common Mode Voltage Range 输入共模电压范围VTamb = +25℃±12 - - Tmin ≤ Tamb ≤ Tmax±12 - - CMR Common Mode Rejection Ratio (RS ≤ 10KΩ)共模抑制比dB Tamb = +25℃70 90 - Tmin ≤ Tamb ≤ Tmax70 - - IOSOutput short Circuit Current输出短路电流10 25 40 mA二．UA741/ LM741应用电路：1.非反相放大电路：使用反馈方式将输出电压引回反相输出端形成负反馈电路，其输出信号与输入同相，可得到(1＋R1/R2)倍的输出，其电路如图10所示。
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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3 V 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。
第7章 运算电路
7.2.1 反相比例运算电路
iF
2. 工作原理
u- = u+ = 0 R1 uI RF
由 iI = iF
iI
R2
uu+
i+ + iA uO
uI - uR1 Auf =
=
u- - uO
RF 输入电阻 Rif = R1 RF R1
uO = uI
结论： 结论： 1. 电路是深度电压并联负反馈电路，理想情况下， 电路是深度电压并联负反馈电路，理想情况下， 反相输入端 “ 虚地”，共模输入电压低。 虚地” 共模输入电压低。 2. 实现了反相比例运算 。 |Auf| 取决于电阻 RF 和 R1 之比。 之比。 uO 与 uI 反相， 反相， | Auf | 可大于 1、等于 1 或小于 1 。 3. 电路的输入电阻不高，输出电阻很低。 电路的输入电阻不高，输出电阻很低。
例：用集成运放实现以下运算关系
uO = 0.2uI1 − 10uI2 + 1.3uI3
图 7.3.3
例 7.3.2 电路
RF1 解：uO1 = −( uI1 + R1 RF2 uO = −( uO1 + R2
RF1 uI3 ) = −(0.2uI1 + 1.3uI3 ) R3 RF2 uI2 ) = −( uO1 + 10uI2 ) R4
′ R2 = R2 // R4 // RF2 = 8.3 kΩ
7.4 积分和微分电路
积分电路
微分电路
7.4
积分和微分电路
7.4.1 积分电路
1. 电路组成
由于“虚地” 由于“虚地”，u− = 0，故 ， uO = − uC 又由于“虚断”，iI = iC ，故 又由于“虚断” uI = iIR = iCR
含有理想运放的电路
第四部分 含有理想运放的电路（一）基本概念和基本定理1、 运算放大器的电路模型（1）运算放大器是一种高增益、 出电阻的放大器。
（2） 运算放大器的符号 有两个输入端，U 为同相输入 端，即从该端输入信号，输出与输入同相；u_为反相输入端，即从该端输入信号，输出与 输入反相。
u为输出端。
UU 为净 输入信号，也称控制端。
（3） 运放的电路模型相当于一个含有受控源的二 端口网络。
上图中R 为输入电阻，R o为输出电阻，A 为 放大倍数。
2、 理想运放的基本特征（1） 输入电阻R ，输出电阻R o0，开环放大倍 数A 。
（2） “虚短路"，由于输出U o为有限值，开环放大倍数A ，则u u 0，即u ua o -- %I >A %H 亠 ---------------+ 丄高输入电阻、低输3、几种基本运算电路(1)反相比例电路电阻R2为反馈电阻，电路工作在闭环工作状态。
R2U0 u iR(2)反相加法电路U o (1 R2)U iR i(4)电压跟随器U o U i(5)减法电路J>A+ jo——+(3) “虚断路”，由于输入电阻R ，则i i。
(3)同相比例电路o1 U aU iU iR (1 K)R 2 K对于b 点有（结点法）J 1、 （R R）U bU cUoR R2U i2 KU oU o对于减法电路（两端输入），一般应用叠加原理计 算，设u2，这是一个反相比例电路；设5 0，计算 出u 后，为一同相比例电路。
（6）积分电路 将反相比例电路中的反馈电阻换成将积分电路中的RC 位置互换，即为微分电路4、含有运放电路的计算一般是一个一个运放的看，是什么运放电路，写 出输出与输入的关系，化简后能得到最后结果。
（二）典型例题解题方法分析例题1：电路如图所示，试求电压传输比K V 土U i解：由于UUa Ub由于i i电容，即为反相积分电路U o1 RCu i dt（7）微分电路2 i i等效电阻uoc2VRq 1k所以当 时获得最大功率2uR L 1kA ooim二Pmax4电 例题 (2)24 1 10001mW3:图示电路含有理想运放，求电压传输比解:对于U 4有U4為U对于c 点有(结点法)(1 1 丄)U c 土 U b R R KR KR RU o 4K匚(2 K)(2K 1)例题2：图示电路含有理想运放，负载电阻R L 可 问R L何时能获得最大功率？最大功率为多少？ 将RL 断开成为二端网络，开路电压K V调， U , U6---------疋3屁11、门 U 2 U o)U 3R 2R 3R 2&例题4:电路如图所示，已知R 1，R f 0.5 ,Z(s) / 1,求输入阻抗Zin(s),并作出最 s 7s 147简的时域等效电路。
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第四部分 含有理想运放的电路
（一）基本概念和基本定理 1、运算放大器的电路模型
（1）运算放大器是一种高增益、高输入电阻、低输出电阻的放大器。
（2）运算放大器的符号 有两个输入端，u +
为同相输入
端，
即从该端输入信号，输出与输入同相； _u 为反相输入端，即从该端输入信号，输出与输入反相。
0u 为输出端。
u u +--为净
输入信号，也称控制端。
（3）运放的电路模型相当于一个含有受控源的二端口网络。
上图中i
R 为输入电阻，0
R 为输出电阻，A 为
放大倍数。
2、理想运放的基本特征 （1）输入电阻i
R =∞，输出电阻0
0R
=，开环放大倍
数A =∞。
（2）“虚短路”，由于输出0
u 为有限值，开环放大
倍数A =∞，则0u
u +
--=，即u u +-=
（3）“虚断路”，由于输入电阻i
R =∞，则0i
i +
-==。
3、几种基本运算电路 （1）反相比例电路 电阻2
R 为反馈电阻，电路工
作在闭环工作状态。
2
01
i R u u R =-
（2）反相加法电路
01231
2
3
f f f R R R u u u u R R R =-
-
-
（3）同相比例电路
2
01
(1)i R u u R =+
（4）电压跟随器
0i u u =
（5）减法电路
对于减法电路（两端输入），一般应用叠加原理计算，设2
0u
=，这是一个反相比例电路；设10u =，计算
出u +
后，为一同相比例电路。
（6）积分电路 将反相比例电路中的反馈电阻换成电容，即为反相积分电路。
01i u u dt RC
=-⎰ （7）微分电路
将积分电路中的RC 位置互换，即为微分电路。
4、含有运放电路的计算
一般是一个一个运放的看，是什么运放电路，写出输出与输入的关系，化简后能得到最后结果。
（二）典型例题解题方法分析
例题1：电路如图所示，试求电压传输比0
V
i
u K u =。
解：由于u
u +
-=
a b u u =
由于 0i
i +
-==
1
(1)2a i i R u u u R K R K
=
=+--
对于b 点有（结点法）
011
(
)c b u u u R R R R
+=+ 00222c b i u u u u u K =-=--
对于c 点有（结点法）
111
()i b c u u u R R KR KR R
++=+
04(2)(21)
V i u K
K u K K =
=-+ 例题2：图示电路含有理想运放，负载电阻L
R 可
调，问L
R 何时能获得最大功率？最大功率为多少？
解：将L
R 断开成为二端网络，开路电压
2
121
OC u V
=-⨯=-
等效电阻
1eq R k =Ω
所以当1L
eq R R k ==Ω
时
获得最大功率
22max
(2)14411000
OC eq u P mW R -===⨯⨯ 例题3：图示电路含有理想运放，求电压传输比
0V s
u K u =
解：根据“虚短”，
134U U U ==
对于4
U 有
5
4045
R U u R R =
+
结点3：0
2
3
2323
11
()
U
U
U
R R R R
+=+
3524
20
345
()
R R R R
U u
R R R
-
=
+
结点1：2
1
11
11
()s
s s
U
U
U
R R R R
+=+
0345
13524
()
V
s S
u R R R
K
u R R R R R R
+
==
+
例题4：电路如图所示，已知
2
1
1,0.5,()
714
f
s
R R Z s
s s
+
=Ω=Ω=
++
，求输入阻抗()
in
Z s，并作出最简的时域等效电路。
解：,0
a b c e
u u u u
===
i a
u u
=2()
a f
a f
f
u u
i u u
R
-
==-
2()
a a
in
a f
u u
R
i u u
==
-
d b b
R
u u u
R
=-=-0
1()11
f
b d
u
u u
Z s
++=
+1()
b
d f
u
u u
Z s
--=
+
1()
a
a f
u
u u
Z s
-=
+
1
(()1)
2()2
a
in
a f
u
R Z s
u u
==+
-
例题
5
：电路如图所示，求转移电压比0
i
U U &&。
解：4
1
1
3
0i
d
d
G U
j C U GU G U ω---=&&&& （1） 706
b G U U G =-&& 26b j C U I ω=&& 25i I G U =&& 742652520
6
i b i G I I I G U j C U G U j C U G ωω=+=+=-&&&&&&& 725402262
d i G j C G I U U U G G G G ω=-=-&&&& （2） 5
725171111020304262226
i i G G j C G G G G j C U j C U U j C U G U G U G G G G G G ωωωω-+--=&&&&&& 55114022
7271
2312626
i G G G j C G U G G G j C G G j C U G j C G G G G ωωωω+-=++&&
例题7：电路如图所示，求输出电压0
u
解：对结点①列kCL 方程
2311111
()66666
u u u -++=+ 4u V -=
33u V =
联立求解得 2
9u
V
=
23193
166u u i A --=
== 32431666
u u i A ---===
51217
166
i i i A =+=+=
05634u i V
=-+=-
例题8:图示为理想运算放大器电路，已知输入1
1i u
V =、
22i u V =、30.3i u V =，求输出电压0U 。
解：1212101020.15100A i i i i U
u u u u =-
-=-- 312310010020.1510020
B A i i i i U U u u u u =--=+-
B C U U =
042
32
C B U U U +=
= 0123360.315610.32150.3 2.1B i i i U U u u u V ==+-=⨯+⨯-⨯=
例题10：电路如图所示，（1）求网络函数2
1
()
()
()
U s
H s
U s
=；
（2）画出()
H s的零、极点图；（3）当0
1
()3cos(230)
u t t V
=+时，
求响应
2
()
u t的正弦稳态响应。
解：（1）电路的运算电路如图，列KCL方程
1
423
()
(11)()()()
1
U s
s U s U s sU s
++--=
43
()(1)()0
sU s s s U s
-+++=
32()()U s U s =
联立求解得 2
21()()()42
U
s s H s U s s s ==++ （2）令分子()0N s s ==，得零点1
0z
=
令分母2
()420D s s
s =++=，得极点10.586p =-，2 3.414p =-
（3）2
()()
()4214
s j j j
H j H s j j j ω
ωωωω===
=++-+ 0021
3
()300.51516142
j U H j U V
j ω==⨯∠=∠-+&&
2()u t 的正弦稳态响应
02()0.5152(216)s u t cos t V =+。