利用运算放大器和小电容实现大电容和大电感的方法
含电容的运算放大器电路的计算
电容的运算放大器电路是一种常见的电子电路，它可以实现电压放大和滤波功能，广泛应用于许多电子系统中。
本文将从基本概念、电路结构、工作原理和计算方法等方面对含电容的运算放大器电路进行详细介绍，帮助读者更好地理解和应用这一电路。
一、基本概念1. 运算放大器（Operational Amplifier，简称Op-Amp）是一种集成电路，具有高增益、高输入阻抗、低输出阻抗等特点，广泛应用于电子电路中。
2. 电容是一种存储电荷的元件，具有阻抗与频率成反比的特性，可以用于滤波和信号处理。
二、电路结构含电容的运算放大器电路通常由运算放大器、电容和其它元件组成，其中电容可以用来实现滤波、积分、微分等功能。
三、工作原理1. 电容的作用：电容在运算放大器电路中可以用来滤波、积分、微分等。
在滤波电路中，电容可以与电阻配合，实现低通滤波、高通滤波、带通滤波等功能。
2. 电容的阻抗特性：电容的阻抗与频率成反比，即Zc=1/(jωC)，其中Zc为电容的阻抗，ω为角频率，C为电容的电容值。
3. 运算放大器的特性：运算放大器具有高输入阻抗、低输出阻抗、无限大的开环增益等特点，在实际应用中可以近似认为是理想运算放大器。
四、计算方法1. 低通滤波电路的计算：对于低通滤波电路，可以通过电容和电阻的组合来实现。
其传递函数为H(jω)=1/(1+jωR1C1)，其中R1和C1分别为电阻和电容的取值。
通过调整R1和C1的取值，可以实现不同的频率特性。
2. 高通滤波电路的计算：高通滤波电路同样可以通过电容和电阻的组合来实现。
其传递函数为H(jω)=jωR2C2/(1+jωR2C2)，其中R2和C2分别为电阻和电容的取值。
通过调整R2和C2的取值，可以实现不同的频率特性。
3. 带通滤波电路的计算：带通滤波电路通常采用多级滤波电路进行实现，可以组合低通滤波和高通滤波电路来实现。
可以通过串联或并联的方式组合低通和高通滤波电路，来实现不同的频率特性。
电路原理课程题库(有详细答案)
《电路原理》课程题库一、填空题1、RLC串联电路发生谐振时，电路中的（电流）将达到其最大值。
2、正弦量的三要素分别是振幅、角频率和（初相位）3、角频率ω与频率ｆ的关系式是ω=（2πｆ）。
4、电感元件是一种储能元件，可将输入的电能转化为（磁场）能量储存起来。
5、RLC串联谐振电路中，已知总电压U=10V，电流I=5A，容抗X C =3Ω，则感抗X L =（3Ω），电阻R=（2Ω）。
6、在线性电路中，元件的（功率）不能用迭加原理计算。
7、表示正弦量的复数称（相量）。
8、电路中a、b两点的电位分别为V a=-2V、V b=5V，则a、b两点间的电压U ab=（-7V），其电压方向为（a指向b）。
9、对只有两个节点的电路求解，用（节点电压法）最为简便。
10、RLC串联电路发生谐振的条件是：（感抗=容抗）。
11、（受控源）是用来反映电路中某处的电压或电流能控制另一处电压或电流的现象。
12、某段磁路的（磁场强度）和磁路长度的乘积称为该段磁路的磁压。
13、正弦交流电的表示方法通常有解析法、曲线法、矢量法和（符号）法四种。
14、一段导线电阻为R，如果将它从中间对折，并为一段新的导线，则新电阻值为（R/4）Ω。
15、由运算放大器组成的积分器电路，在性能上象是（低通滤波器）。
16、集成运算放大器属于（模拟)集成电路，其实质是一个高增益的多级直流放大器。
17、为了提高电源的利用率，感性负载电路中应并联适当的（无功)补偿设备，以提高功率因数。
18、RLC串联电路发生谐振时，若电容两端电压为100V，电阻两端电压为10V，则电感两端电压为（100V)，品质因数Q为（10)。
19、部分电路欧姆定律的表达式是（I=U/R)。
20、高压系统发生短路后，可以认为短路电流的相位比电压（滞后)90°。
21、电路通常有(通路)、(断路)和(短路)三种状态。
22、运算放大器的(输入失调)电压和(输入失调)电流随(温度)改变而发生的漂移叫温度漂移。
运算放大器扩流电路
运算放大器扩流电路运算放大器扩流电路是一种常用的放大电路，利用其可以将输入电流放大到更大的电流输出。
它在许多电子设计中起着重要的作用，例如信号增强、电流控制等。
运算放大器扩流电路通常由三个主要元件组成：一个输入部分，一个放大部分和一个输出部分。
输入部分是一个电流源，它提供了输入电流信号。
放大部分是一个运算放大器，它将输入电流放大到更大的电流。
输出部分是一个负载，它接受从放大部分输出的电流。
接下来，我们将详细介绍运算放大器扩流电路的原理和使用方法。
首先，让我们来看一下输入部分。
输入部分通常包括一个电流源和一个电阻。
电流源产生一个稳定的电流信号，而电阻用于限制输入电流的大小。
输入电流信号可以是直流或交流信号，取决于具体的应用。
电流源的大小可以通过调整电阻的值来控制。
接下来是放大部分，它是整个电路的核心部分。
放大部分通常由一个运算放大器构成，例如常见的差分放大器。
运算放大器具有高增益和低输入阻抗，可以将输入信号放大到更大的电流。
运算放大器通常具有两个输入端口，一个正相输入和一个反相输入。
正相输入端口连接到输入电源，而反相输入端口连接到输送放大部分的输入电流。
运算放大器的输出端口与负载相连。
最后是输出部分，它通常是一个负载。
负载可以是电阻、电感或电容等元件，用于接收从放大部分输出的电流信号。
负载的选择取决于具体的应用需求。
要注意的是，负载的阻抗和功率处理能力应与放大部分相匹配，以确保电路的正常工作。
在实际应用中，运算放大器扩流电路有许多不同的应用。
其中一个常见的应用是信号增强。
输入电流信号经过放大部分放大后，可以得到一个更大的电流信号输出。
这对于需要增强信号的应用非常有用，例如传感器信号放大、音频放大等。
另一个常见的应用是电流控制。
通过调整输入电流的大小，可以控制放大部分输出的电流大小。
这对于需要精确控制电流的应用非常有用，例如电源控制、电机驱动等。
除了上述的应用，运算放大器扩流电路还可以用于其他许多电子设计中。
运放电路的工作原理
运放电路的工作原理运放电路是一种广泛应用于电子电路中的集成电路，它具有高输入阻抗、低输出阻抗、大增益和宽带特性。
运放电路在各种电子设备中都有着重要的作用，比如放大电路、滤波电路、比较电路等。
那么，运放电路是如何实现这些功能的呢？接下来我们将深入探讨运放电路的工作原理。
首先，我们来了解一下运放电路的基本结构。
运放电路由输入端、输出端、电源端和反馈网络组成。
其中，输入端通常包括一个非反相输入端和一个反相输入端，输出端则输出放大后的信号，电源端提供工作电压，反馈网络则用于控制运放的增益和频率特性。
运放电路的工作原理可以用简单的反馈控制理论来解释。
在一个典型的反馈电路中，输出信号会被反馈到输入端，通过反馈网络调节输入端的信号，从而控制输出端的信号。
这种反馈机制可以使运放电路具有稳定的工作特性和精确的控制能力。
在放大电路中，运放电路通过控制输入信号和反馈信号的比例来放大输入信号。
当输入信号进入非反相输入端时，输出端会输出一个放大后的信号。
通过调节反馈网络的参数，可以控制放大倍数和频率响应，从而实现对输入信号的精确放大。
在滤波电路中，运放电路可以通过反馈网络来实现对特定频率范围的信号进行滤波。
通过选择合适的电容和电感参数，可以设计出低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器等不同类型的滤波电路，从而满足不同应用场景的需求。
在比较电路中，运放电路可以通过比较两个输入信号的大小来输出一个对应的逻辑电平。
这种比较功能在模拟信号处理和数字信号处理中都有着重要的应用，比如在模拟信号的采样保持电路中，可以利用运放电路来实现对输入信号的采样和保持。
总的来说，运放电路通过精确的反馈控制机制，实现了在电子电路中的多种功能，包括信号放大、滤波、比较等。
它的工作原理基于反馈控制理论，通过精确的设计和调节，可以实现对输入信号的精确处理和控制。
因此，运放电路在现代电子领域中具有着广泛的应用前景，对于提高电子设备的性能和功能起着至关重要的作用。
运算放大器基本原理及应用
运算放大器基本原理及应用一． 原理(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= AU +-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:图4 同相比例电路电路图它的输出电压与输入电压之间的关系为：； R’＝R 1 // R F只要改变比例系数就能改变输出电压;且U i 与U 0的方向相同;同向比例电路对集成运放的共模抑制比要求高.. c 差动比例电路差动比例电路如图5所示;输入信号分别加在反相输入端和同相输入端:图5 差动比例电路电路图其输入和输出的关系为：i1f O U R R U -=i1fO )U R R (1U +=可以看出它实际完成的是：对输入两信号的差运算.. 2和/差电路 a 反相求和电路其电路图如图6所示输入端的个数可根据需要进行调整:图6 反相求和电路图其中电阻R'满足：它的输出电压与输入电压的关系为：它的特点与反相比例电路相同;可以十分方便的通过改变某一电路的输入电阻;来改变电路的比例关系;而不影响其它支路的比例关系.. b 同相求和电路其电路如图7所示输入端的个数可根据需要进行调整:图7 同向求和电路图它的输出电压与输入电压的关系为：它的调节不如反相求和电路;而且它的共模输入信号大;因此它的应用不很广泛.. c 和差电路其电路图如图8所示;此电路的功能是对U i1、U i2进行反相求和;对U i3、U i4进行同相求和;然后进行的叠加即得和差结果..图8 和差电路图它的输入输出电压的关系是：由于该电路用一只集成运放;它的电阻计算和电路调整均不方便;因此我们常用二级集成运放组成和差电路..它的电路图如图9所示:图9 二级集成和差电路图它的输入输出电压的关系是：⎪⎪⎭⎫⎝⎛--+=22114433f 0R U R U R U R U R U i i i i它的后级对前级没有影响采用理想的集成运放;它的计算十分方便.. 3 积分电路和微分电路 a 积分电路其电路图如图10所示：它是利用电容的充放电来实现积分运算;可实现积分运算及产生三角波形等..图10 积分电路图它的输入、输出电压的关系为：其中: 表示电容两端的初始电压值.如果电路输入的电压波形是方形;则产生三角波形输出.. b 微分电路微分是积分的逆运算;它的输出电压与输入电压呈微分关系..电路如图11所示:图11 微分电路图R u -=0它的输入、输出电压的关系为： 4 对数和指数运算电路 a 对数运算电路对数运算电路就是是输出电压与输入电压呈对数函数..我们把反相比例电路中Rf 用二极管或三级管代替级组成了对数运算电路..电路图如图12所示：图12 对数运算电路它的输入、输出电压的关系为也可以用三级管代替二极管: b 指数运算电路指数运算电路是对数运算的逆运算;将指数运算电路的二极管三级管与电阻R 对换即可..电路图如13所示:图13 指数运算电路它的输入、输出电压的关系为： 利用对数和指数运算以及比例;和差运算电路;可组成乘法或除法运算电路和其它非线性运算电路..二无源滤波电路0101=+-=⎰t c t t i u dt u RC u r iu u S I u Re 0-=滤波电路的作用：允许规定范围内的信号通过；而使规定范围之外的信号不能通过..滤波电路的分类：低通滤波器：允许低频率的信号通过;将高频信号衰减； 高通滤波器：允许高频信号通过;将低频信号衰减；带通滤波器：允许一定频带范围内的信号通过;将此频带外的信号衰减； 带阻滤波器：阻止某一频带范围内的信号通过;允许此频带以外的信号衰减；仅由无源元件电阻、电容、电感组成的滤波电路;为无源滤波电路..它有很大的缺陷如：电路小;能力差等..为此我们要学习有源滤波电路.. 三有源滤波电路有源滤波器是指利用放大器、电阻和电容组成的滤波电路;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;这种滤波器主要用于低频范围..1一阶有源低通滤波器其电路如图14-a 所示;它是由一级RC 低通电路的输出再接上一个同相输入比例放大器构成; 幅频特性如图14-b 所示; 通带以外以dB 20-/十倍频衰减:图14-a 一阶有源低通滤波电路 图14-b 一阶有源低通幅频特性该电路的传递函数为: 式中RC 10=ω称为截止角频率;传递函数的模为2)(1)(o vo v A j A ωωω+=幅角为00arctg ωωϕ-=)(.. 2二阶有源滤波电路为了使输出电压以更快的速率下降;以改善滤波效果;再加一节RC 低通滤波环节;称为二阶有源滤波电路..它比一阶低通滤波器的滤波效果更好..二阶有源滤波器的典型结构如图15所示：图15 二阶有源滤波器典型结构 图中;Y 1～Y 5为导纳;考虑到U P ＝U N ;可列出相应的节点方程式为： 在节点A 有： 在节点B 有： 联立以上二等式得：考虑到： 则：AS 即是二阶压控电压源滤波器传递函数的一般表达式..只要适当选择Y i i ＝1～5;就可以构成低通、高通、带通等有源滤波器..)(ba aO N P R R R U U U +=≈。
电子信息工程技术毕业论文范文
百度文库12届分类号:TP213单位代码:10452临沂大学理学院毕业论文（设计）电阻电容电感测试仪的设计姓名王金全学号0119年级2008专业电子信息科学与技术系（院）理学院指导教师刘怀强2012年03月11日摘要本设计是一种基于单片机(89C51)的高精度电阻电感电容测量仪器的设计.本设计采用MAX038单片压控函数发生器产生高精度的正弦波信号流经待测的电容或者电感和标准电阻的串连电路,利用电压比例计算的方法推算出电容值或者电感值,利用51单片机控制测量和计算结果,采用1602液晶模块实时显示数值,可以手动调节量程,正弦信号发生器可以实现幅值和频率的调整,为了提高精度,我们把被测的交流电压先通过ICL7650来消除因为AD637输入电阻较低产生的误差.实验测试结果表明,本设计性能稳定,测量精度高.关键词：电压比例法89C51 AD637 1602液晶ABSTRACTThe design is the design of a high-precision instrument for RLC measurement based on microcontroller(89C51).This design adopted MAX038 monolithic voltage-controlled function generator to produce high accuracy sine wave signal,which passed through the series circuit of the capacity or inductance and standard resistance,and then measured the respective voltage of the capacity or the inductance and the standard the voltage proportion method calculated the capacitance values or inductance design used 51 microcontroller to control the measurement and calculation results,used 1602 LCD to show the result. The range can be adjusted manually, sine signal generator can adjust amplitude and frequency to improve accuracy, we measured the AC voltage through the ICL7650 to eliminate the error caused by the lower input resistance of AD637. Experimental results show that the performance of this design is stable and of high measurement accuracy.Key words: V oltage proportion method; 89C51; AD637; 1602 LCD;目录1 引言 (1)2电压比例法测量原理 (1)3.系统方案 (2)系统总体方案设计与结构框图 (2)方案设计与论证 (3)4 硬件电路 (5)稳压电源模块 (5)正弦信号发生器 (5)采样电路 (6)液晶显示模块 (7)5系统软件设计 (8)控制测量程序模块 (8)按键处理程序模块 (9)电阻电感电容计算程序 (9)液晶显示程序模块 (10)6 系统测试与结果分析 (10)对正弦信号源的测试 (10)对电阻电容电感的测量 (11)误差分析 (12)7 总结 (13)参考文献 (14)致谢 (15)1 引言现代电子产品正以前所未有的速度,向着多功能化、体积最小化、功耗最低化的方向发展,机电产品广泛应用于家电、通信、一般工业乃至航空航天和军事领域.无论是日常生活还是高端科技领域,电子技术的应用均日益深入.掌握必备的电子技术基础设计制作基础知识和基本技能,能够满足我国目前产业结构对广大技术工人、工程技术人员基本素质的要求,而且能为从事高端电子系统开发培养能力和素质,适应信息时代的需要.目前市面上测量电子元器件参数R 、C 和L 的仪表种类较多,方法和优缺点也各有不同.一般的测量方法都存在计算复杂,不易实现自动测量而且很难实现智能化等缺点.电阻电容电感测量方法较多(谐振法,电桥法,电压比例法等)但因为对于测量仪器来说精度越高越好,所以本设计选择精度比较高的电压比较法做电阻电感电容测试仪,它的原理是将一定频率的交流信号经过串联分压电路转化为电压信号,然后经过电路处理变成频率信号经过单片机进行比例运算,最后将计算出的测量值输送给显示模块并显示各参量对应的量纲.2电压比例法测量原理电阻高精度测量较好的方法之一是采用与标准电阻相比较的方法.其主要原理:是在待测电阻x R 与标准电阻1R 的串联电路中加一直流电压V,AD 采样得到Rx 上电压X V ,则测量电阻为:Xx x R V V R V -= (1) 设计中我们采用了与测量电阻一样的方法——电压比例法[1-2]来测量电感和电容;因为电感与电容是电抗元件,所以应采用交流信号来产生测量信号;在角频率为w 的交流信号的作用下电容电感获得的容抗和感抗:cj 1X C w = (2) wL j X L = (3)C 、L 为待测电容和电感.这样一来,标准元件的选择就有许多种方法.但为了提高测量精度和降低成本,该测量仪采用了标准电阻,且与电阻测量共用一套标准电阻.所以有电感:）（...U jw L LX LX U RU -=⋅ (4)jwC1jwC 1U U ..CX +=R (5) 电容: jwR 1C ..-=CXU U(6)测量Q 值时,加入交流信号测量出电感Q 值L jw R Z 1S 1+= (7)L jw R Z 2S 2+= (8)两个方程联立,求得电感2-12212W W -L 22z z = (9)2-122121s W W -jw R 22z z -=Z (10)S R L Q jw = (11)1Z 为电感在电路中角频率为1w 的等效阻抗,2Z 为电感在电路中角频率为2w 的等效阻抗,L 为电感量,S R 为电感的等效电阻.为保证测量精度,必须保证电阻的精度和w 的高稳定值.为此,我们在该设计中采用MAX038单片压控函数发生器[3-4]产生高精度的正弦波信号,同时输出缓冲器采用了运算放大器,为保证波形精度采用了闭环深度负反馈方式,无失真的放大正弦信号.3.系统方案系统总体方案设计与结构框图本电路由电源模块、正弦信号发生器、标准电阻和电感或电容串联分压电路、多路开关、电压跟随器、高精度交流/有效值转换、A/D 转换、单片机、液晶显示、键盘等模块组成.系统主要模块流程图如图1所示:图1系统流程图方案设计与论证3.2.1电阻电感电容测试采样模块电阻电感电容测试采样模块的设计方案有很多,例如利用纯模拟电路来实现、电阻可用比例运算器法、电容可用恒流法和比较法、电感可用时间常数法和同步分离法等.方案一利用纯模拟电路虽然避免了编程的麻烦,但是电路复杂,所用的元器件较多,制作较麻烦并且测量精度低,调试困难,现已很少使用.方案二可编程序控制器(PLC）应用广泛,它能够非常方便的集成到工业控制系统中.可编程控制器速度快,体积小,可靠性和精度都比较好,在此系统中可以使用PLC对硬件进行控制,但是PLC的价格相当昂贵,因而成本过高,应用于要求比较高的场合.方案三利用震荡电路与单片机结合利用555多谐振荡电路将电阻、电容转化为频率,而电感则是根据电容三点式电路也转化为频率,这样就把模拟量近似转化为数字量了,而频率是单片机很容易处理的数字量,该方案测量精度较高,易于实现仪表的自动化,而且单片机构成的系统可靠性高,硬件的描述完全可用软件来实现,成本低.但由于必须采用大量地倍频、分频、混频和滤波环节,导致结构复杂、体积大、成本高并且难以达到较高的频谱纯度而使测量误差加大,外围电路非常复杂.且不符合需要一个独立信号发生器的要求.方案四电压比例法采用与标准电阻相比较的的方法,其原理是在待测原件与标准原件的串联电路中加以电流I，这样被测元件与标准元件上得到的电压分别为Vx与Vi;通过计算得出被测值,此方法精度高,需要一个具有输出频率稳定的信号源来提供激励.本设计采用此方案. 3.2.2正弦信号发生器模块正弦信号源发生器模块是决定系统误差的重要部分,要求有稳定的频率,另外为了测试系统的可靠性还要求正弦信号发生器的频率和电压具有可调性,本系统要求频率范围1HZ～1MHZ,电压大于5V.方案一 555信号发生器采用555信号发生器制作的发生器,其外围电路较复杂.这种方法能实现快速频率变换,具有低噪声以及所有方法中最高的工作频率.但由于必须采用大量地倍频、分频、混频和滤波环节,导致结构复杂、体积大、成本高并且难以达到较高的频谱纯度而使测量误差加大.方案二单片机信号发生器[5]使用单片机编程实现正弦波的产生简单易行.可以在外围电路不变的情况下通过程序来改变输出电压的幅值和频率.由于输出的是数字信号,可以做得很高,产生的信号精度及其性价比比较高,集成度也高并且需求电压低,功耗低.方案三 DDS信号发生器[6]利用直接合成DDS芯片的函数发生器,能产生任意波形并能达到很高的频率并且频率的稳定性比较好.但成本较高,主要用于测量电路和系统的频率特性、非线性失真、增益与灵敏度等.按不同的性能与用途分为低频信号发生器、高频信号发生器、频率合成式信号发生器等.方案四 MAX038信号发生器MAX038是MAXIM公司生产的一个只需要很少外部元件的精密高频波形产生器，他能产生准确的高频正弦波、三角波、方波。
传感器原理及应用习题答案
2-4、现有栅长为3mm 和5mm 两种丝式应变计，其横向效应系数分别为5%和3%，欲用来测量泊松比μ=0.33的铝合金构件在单向应力状态下的应力分布(其应力分布梯度较大)。
试问：应选用哪一种应变计?为什么?答：应选用栅长为5mm 的应变计。
由公式ρρεμd R dR x ++=)21(和[]x m x K C R dR εεμμ=-++=)21()21(知应力大小是通过测量应变片电阻的变化率来实现的。
电阻的变化率主要由受力后金属丝几何尺寸变化所致部分（相对较大）加上电阻率随应变而变的部分（相对较小）。
一般金属μ≈0.3，因此(1+2μ)≈1.6；后部分为电阻率随应变而变的部分。
以康铜为例，C ≈1，C(1-2μ)≈0.4，所以此时K0=Km ≈2.0。
显然，金属丝材的应变电阻效应以结构尺寸变化为主。
从结构尺寸看，栅长为5mm 的丝式应变计比栅长为3mm 的应变计在相同力的作用下，引起的电阻变化大。
2-5、现选用丝栅长10mm 的应变计检测弹性模量E=2×1011N/m 2、密度ρ=7.8g/cm 3的钢构件承受谐振力作用下的应变，要求测量精度不低于0.5%。
试确定构件的最大应变频率限。
答：机械应变波是以相同于声波的形式和速度在材料中传播的。
当它依次通过一定厚度的基底、胶层(两者都很薄，可忽略不计)和栅长l 而为应变计所响应时，就会有时间的迟后。
应变计的这种响应迟后对动态(高频)应变测量，尤会产生误差。
由][]e l v f e l l 66max max ππλ<=<或式中v 为声波在钢构件中传播的速度； 又知道声波在该钢构件中的传播速度为：kg m m N E336211108.710/102--⨯⨯⨯⨯==ρν;s m kgs m Kg /10585.18.7/8.91024228⨯=⨯⨯⨯=； 可算得kHz m s m e l v f 112%5.061010/10585.1||634max =⨯⨯⨯==-π。
《检测与传感技术》思考题答案
答：直流电桥是测量小电阻的一种电路，分为单臂电桥、半桥和全桥。半桥输出电压为单臂电桥的2倍，全桥输出电压为半桥的2倍。
2-4拟在等截面的悬臂梁上粘贴4个完全相同的电阻应变片，并组成差动全桥电路，试问：
①4个应变片应怎样粘贴在悬臂梁上？
4.4根据螺管型差动变压器的基本特性，说明其灵敏度和线性度的主要特点。
答：差动变压器的结构如图所示，主要由一个初级线圈、两个次级线圈和插入线圈中央的圆柱形铁芯等组成。
差动变压器传感器中的两个次级线圈反相串联，并且在忽略铁损、导磁体磁阻和线圈分布电容的理想条件下，当衔铁位于中心位置时，两个次级线圈感应电压大小相等、方向相反，差动输出电压为零，但实际情况是差动变压器输出电压往往并不等于零。差动变压器在零位移时的输出电压称为零点残余电压，它的存在使传感器的输出特性不经过零点，造成实际特性与理论特性不完全一致，使传感器的灵敏度降低，分辨率变差和测量误差增大。
解：
3-7简述差动式电容测厚传感器系统的工作原理。
答：电容测厚传感器是用来对金属带材在轧制过程中厚度的检测，其工作原理是在被测带材的上下两侧各置放一块面积相等，与带材距离相等的极板，这样极板与带材就构成了两个电容器C1、C2。把两块极板用导线连接起来成为一个极，而带材就是电容的另一个极，其总电容为C1+C2，如果带材的厚度发生变化，将引起电容量的变化，用交流电桥将电容的变化测出来，经过放大即可由电表指示测量结果。
4.5概述差动变压器的应用范围，并说明用差动变压器式传感器检测振动的基本原理。
答：差动变压器式传感器可以直接用于位移测量，也可以测量与位移有关的任何机械量，如振动、加速度、应变、比重、张力和厚度等。
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。
运放电路的工作原理
运放电路的工作原理
运放电路是一种常用的电子电路，它可以放大电压信号、电流
信号或功率信号。
运放电路通常由运算放大器（简称运放）和外部
电阻、电容等元件组成。
运放电路的工作原理是利用运算放大器的
高增益特性和反馈原理来实现信号放大、滤波、比较、积分等功能。
运放电路的基本原理是利用运算放大器的高增益特性来放大输
入信号。
运算放大器是一种高增益、差分输入、单端输出的电子元件，它的输入阻抗非常高，输出阻抗非常低，可以理想地放大输入
信号。
运放电路通常由运算放大器、反馈电阻和输入电阻组成。
通
过合理选择反馈电阻和输入电阻的数值，可以实现不同的放大倍数
和功能。
运放电路的工作原理还涉及到反馈原理。
在运放电路中，通过
反馈电阻将部分输出信号反馈到运算放大器的负输入端，从而控制
输出信号。
负反馈可以改善运放电路的线性度、稳定性和频率特性，使其更加可靠和精确。
运放电路可以实现多种功能，如放大、滤波、比较、积分等。
通过合理设计电路结构和选择元件数值，可以实现不同的功能。
例
如，通过串联电阻和电容可以实现滤波功能，通过比较电路可以实
现比较功能，通过积分电路可以实现积分功能。
总之，运放电路是一种常用的电子电路，它利用运算放大器的
高增益特性和反馈原理来实现信号放大、滤波、比较、积分等功能。
合理设计电路结构和选择元件数值可以实现不同的功能。
运放电路
在电子电路中有着广泛的应用，是现代电子技术中不可或缺的重要
组成部分。
DC-DC变换器的改进型仿TYPE-III 全集成
DC-DC 变换器的改进型仿TYPE-III 全集成补偿网络设计郭卓奇，高源，范世全，陆浩，耿莉基金项目：教育部博士点基金（20110201110004）；国家自然科学基金（60971049）；陕西省科技攻关（2009K08-03）作者简介：郭卓奇，（1989-），男（汉族），2011年毕业于西安交通大学，现于瑞晟微电子担任后端工程师，主要从事IC 版图设计。
通信联系人：耿莉，西安交通大学，教授。
（西安交通大学电子与信息工程学院，西安 710049）摘要：本文分析了DC-DC 变换器的TYPE-3补偿网络和仿TYPE-3补偿网络，在此基础上设计了一种改进型仿TYPE-3补偿网络。
利用频带分裂的思想，将补偿网络的频率响应分为低频和高频两个路径，使用电压-电流-电压（V-I-V ）加法器实现两路信号的相加，用一个单级运放和一个小电容实现低通路径。
电路采用标准0.18μm CMOS 工艺设计，并应用在一个Buck 变换器中，变换器的开关频率为1MHz 。
仿真结果表明：当Buck 变换器的输出负载在200mA 至400mA 之间跳变时，输出电压在25μs 内可以稳定。
和传统TYPE-3补偿网络相比，本文设计的补偿网络面积减小了60%，功耗降低了90%。
关键词：集成电路设计；补偿网络；电压-电流-电压加法器；低通滤波器中图分类号：TN43A fully integrated design of improved Pseudo Type-III compensation for DC-DC converters GUO Zhuoqi, GAO Yuan, FAN Shiquan, LU Hao, GENG Li (The School of Electronic and Information Engineering, Xi'an Jiaotong University, Xi'an 710049) Abstract: In this paper, we analyze TYPE-3 and Pseudo TYPE-3 compensation network of the DC-DC converter. Then an improved Pseudo TYPE-3 compensation is presented. With the idea of spectrum-splitting, the frequency band of the compensation is divided into two paths: low and high frequency bands. A voltage-current-voltage (V-I-V) adder is designed to achieve the summation of the two band signals. We also presents a low-pass filter consisting of a simple op-amp and a small capacitor to achieve the low frequency band. The design uses a standard CMOS 0.18μm process and the simulation results show that the DC-DC converter's output is settled within 25μs for a load current step between 200mA and 400mA. Compared to the traditional TYPE-3 compensation, the chip area and power consumption of the improved compensation network is reduced by 60% and 90% respectively. Keywords: IC design; TYPE-3 compensation network; voltage-current-voltage (V-I-V) adder; low-pass filter0 引言DC-DC 变换器中通常需要加入补偿网络来稳定输出电压并且提高响应速度[1],[2]。
传感器原理与应用习题第4章电容式传感器 (1)
《传感器原理与应用》及《传感器与测量技术》习题集与部分参考答案 教材：传感器技术（第3版）贾伯年主编，及其他参考书第4章 电容式传感器4-1 电容式传感器可分为哪几类？各自的主要用途是什么？答：（1）变极距型电容传感器：在微位移检测中应用最广。
（2）变面积型电容传感器：适合测量较大的直线位移和角位移。
（3）变介质型电容传感器：可用于非导电散材物料的物位测量。
4-2 试述变极距型电容传感器产生非线性误差的原因及在设计中如何减小这一误差？答：原因：灵敏度S 与初始极距0δ的平方成反比，用减少0δ的办法来提高灵敏度，但0δ的减小会导致非线性误差增大。
采用差动式，可比单极式灵敏度提高一倍，且非线性误差大为减小。
由于结构上的对称性，它还能有效地补偿温度变化所造成的误差。
4-3 为什么电容式传感器的绝缘、屏蔽和电缆问题特别重要？设计和应用中如何解决这些问题？答：电容式传感器由于受结构与尺寸的限制，其电容量都很小，属于小功率、高阻抗器，因此极易受外界干扰，尤其是受大于它几倍、几十倍的、且具有随机性的电缆寄生电容的干扰，它与传感器电容相并联，严重影响传感器的输出特性，甚至会淹没没有用信号而不能使用。
解决：驱动电缆法、整体屏蔽法、采用组合式与集成技术。
4-4 电容式传感器的测量电路主要有哪几种？各自的目的及特点是什么？使用这些测量电路时应注意哪些问题？4-5 为什么高频工作的电容式传感器连接电缆的长度不能任意变动？答：因为连接电缆的变化会导致传感器的分布电容、等效电感都会发生变化，会使等效电容等参数会发生改变，最终导致了传感器的使用条件与标定条件发生了改变，从而改变了传感器的输入输出特性。
4-6 简述电容测厚仪的工作原理及测试步骤。
4-7 试计算图P4-1所示各电容传感元件的总电容表达式。
4-8如图P4-2所示，在压力比指示系统中采用差动式变极距电容传感器，已知原始极距1δ＝2δ＝0.25mm ，极板直径D ＝38.2mm ，采用电桥电路作为其转换电路，电容传感器的两个电容分别接R ＝5.1k Ω的电阻后作为电桥的两个桥臂，并接有效值为U1＝60V 的电源电压，其频率为f ＝400Hz ，电桥的另两桥臂为相同的固定电容C ＝0.001μF 。
相位补偿放大电路
相位补偿放大电路1.引言1.1 概述相位补偿放大电路是一种广泛应用于电子设备中的重要电路之一。
它主要用于解决传输过程中信号相位的失真问题，以确保信号的准确传递和放大。
相位补偿放大电路通过引入适当的补偿网络，能够有效地处理信号的相位差，提高整个系统的性能和稳定性。
在许多电子设备中，如音频放大器、通信系统、雷达、无线电频率合成器等，信号的传输过程中会因为各种原因而导致信号相位的变化和失真。
这种相位失真可能会降低信号的质量，甚至影响到整个系统的正常工作。
因此，相位补偿放大电路应运而生，成为解决这个问题的一种有效方法。
相位补偿放大电路的设计方法多种多样，需要根据实际的应用需求和具体的电路参数来选择和优化。
其中最常用的方法包括使用电容、电感、运算放大器等元件来实现相位的补偿和调整。
通过合理选择这些元件的数值和连接方式，可以有效地对信号的相位进行调整，同时保持信号的幅度不受损失。
总结来说，相位补偿放大电路在现代电子设备中具有重要的地位和应用价值。
它能够解决信号传输过程中的相位失真问题，提高系统的性能和稳定性。
通过合理的设计和优化，相位补偿放大电路可以有效地保持信号的相位准确传递和放大，使得设备的性能得到最大程度的发挥。
展望未来，随着科技的不断进步和电子设备的不断更新换代，相位补偿放大电路将会继续发展，为各种应用领域带来更多的创新和改进。
文章结构部分的内容如下：1.2 文章结构本文分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分主要概述相位补偿放大电路的背景和意义，并介绍了本文的目的。
在概述部分，将描述相位补偿放大电路在电子领域中的重要性，以及目前存在的问题和挑战。
接着，文章将介绍相位补偿放大电路的设计原理和方法，包括其基本原理和核心技术。
最后，文章将给出本文的结论，总结相位补偿放大电路的优点和局限性，并展望未来可能的研究方向。
正文部分将详细介绍相位补偿放大电路的原理和设计方法。
在相位补偿放大电路的原理部分，将对相位补偿放大电路的工作原理进行详细阐述，包括信号传输和相位偏移的机制。
理想运算放大器
理想运算放大器可以构成比较器，用于对 两个输入信号进行比较，输出相应的逻辑 电平。
当前存在问题和挑战
非线性失真
实际运算放大器由于存在非 线性元件，如晶体管和二极 管等，会导致输出信号产生 失真。
噪声干扰
频率响应限制
功耗问题
实际运算放大器内部存在噪 声源，如热噪声和闪烁噪声 等，会对输出信号造成干扰。
电流流入运算放大器的同相输入端。
电压跟随
02
输出电压与同相输入电压成正比，且比例系数为1，实现电压跟
随功能。
相位相同
03
输出电压与同相输入电压的相位相同。
反相输入电路分析
01 02
虚短和虚断
由于运算放大器的开环增益非常高，反相输入电路中的两个输入端可以 近似看作等电位点（虚短），且流入运算放大器的电流几乎为零（虚 断）。
补偿措施及优化方法探讨
频率补偿
通过引入负反馈或采用超前-滞后补 偿网络，改善放大器的频率响应特性， 提高带宽。
输入阻抗提高
采用高输入阻抗的运算放大器或引入 电压跟随器，减小输入阻抗对电路的 影响。
输出阻抗降低
在输出端并联电阻或采用共集电极电 路，降低输出阻抗，提高带负载能力。
失真抑制
选用低失真运算放大器、合理设置静 态工作点、采用负反馈等措施，减小 失真对信号质量的影响。
失真
实际运算放大器存在失真，如 谐波失真、交越失真等。
实际运算放大器与理想差异分析
有限带宽
限制信号放大范围， 可能引发信号失真。
非零输出阻抗
在输出端产生电压 降，影响负载上的 电压幅度。
有限开环增益
导致闭环增益误差， 影响放大精度。
有限输入阻抗
影响电路输入端的 电压分配，降低放 大效果。
基于单片机的电阻、电容、电感测试仪
基于单片机的电阻、电容、电感测试仪_毕业论文摘要随着电子工业的发展，电子元器件急剧增加，电子元器件的适用范围也逐渐广泛起来，在应用中我们常常要测定电阻，电容，电感的大小。
因此，设计可靠，安全，便捷的电阻，电容，电感测试仪具有极大的现实必要性。
在系统硬件设计中，以MCS-51单片机为核心的电阻、电容、电感测试仪，将电阻，电容，电感，使用对应的振荡电路转化为频率实现各个参数的测量。
其中电阻和电容是采用555多谐振荡电路产生的，而电感则是根据电容三点式产生的，将振荡频率送入AT89C52的计数端端，通过定时并且计数可以计算出被测频率，再通过该频率计算出被测参数。
在系统的软件设计是以Keil51为仿真平台，使用C语言与汇编语言混合编程编写了系统应用软件；包括主程序模块、显示模块、电阻测试模块、电容测试模块和电感测试模块。
最后，实际制作了一台样机，在实验室里进行了测试，结果表明该样机的功能和指标得到了设计要求。
关键词：单片机，555多谐振荡电路，LED动态显示模块，电容三点式振荡I I你好IIABSTRACTABSTRACTWith the development of electronic industry，electronic components rapidly increased the scope of electronic components widely up gradually，in applications we often measured resistors，capacitors，inductors size. Therefore,the design of reliable，safe，convenient resistance，capacitance，inductance tester of great practical necessity.In the system hardware design，take the MCS-51 monolithic integrated circuit as the core resistance，the electric capacity，the inductance reflectoscope reflector，the resistance，the electric capacity，the inductance，the use correspondence's oscillating circuit transforms for the frequency realizes each parameter survey.And the resistance and the electric capacity are use 555 multiresonant circuits to produce，but the inductance is produces according to the electric capacity bikini，the oscilation frequency will send AT89C52 the counting to be neat，through and fixed time counts may calculate by the frequency measurement rate，figures out again through this frequency meter is measured the parameter.In system's software design is take Keil51 as the simulation platform，used the C language and the assembly language mix programming has compiled the system application software；including master routine module，display module，resistance test module，electric capacity test module and inductance test module.Finally，the actual production of a prototype，tested in the laboratory results show that the prototype of the functions and indicators are the design requirements.KEY WORDS:Single slice of machine，555 resonance swings circuit，LED dynamic display module，Capacitance three-point shockIII IIIIV目录1 前言 (1)1.1设计的背景及意义 (1)1.2电阻、电容、电感测试仪的发展历史及研究现状 (1)1.3本设计所做的工作 (3)1.4本论文的结构安排 (3)2 电阻、电容、电感测试仪的系统设计 (5)2.1电阻、电容、电感测试仪设计方案比较 (5)2.2系统的原理框图 (5)3 电阻、电容、电感测试仪的系统硬件设计 (7)3.1MCS-51单片机电路的设计 (7)3.2LED数码管电路与键盘电路的设计 (9)3.3测量电阻、电容电路的设计 (13)3.3.1 555定时器简介 (13)3.3.2 测量电阻电路的设计 (15)3.3.3 测量电容电路的设计 (16)3.4测量电感电路的设计及仿真 (17)3.4.1 测量电感电路的设计 (17)3.4.2 测量电感电路的仿真 (18)3.5多路选择开关电路的设计 (20)4 电阻、电容、电感测试仪的软件设计 (22)4.1I/O口的分配 (22)4.2主程序流程图 (22)4.3频率参数计算的原理 (24)5 PCB板的设计与系统的调试 (26)5.1PROTEL99SE的介绍与PCB板的设计 (26)5.2系统调试与系统测试 (28)5.2.1 系统软件调试 (28)5.2.2 系统硬件调试 (28)5.2.3 系统测试 (32)6 结论与展望 (34)致谢 (35)参考文献 (36)V附录 (37)附录一系统原理图及PCB (37)附录二源程序 (39)VI1 前言1.1 设计的背景及意义目前，随着电子工业的发展，电子元器件急剧增加，电子元器件的适用范围也逐渐广泛起来，在应用中我们常常要测定电阻，电容，电感的大小。
运放 电容 直流通路
运放电容直流通路
运算放大器（Operational Amplifier，简称运放）是一种电子电路元件，它可以对输入信号进行放大和处理。
在运放电路中，常常会使用电容来实现直流通路。
直流通路是指在直流信号下，信号可以通过的电路路径。
在运放电路中，直流通路通常用于实现滤波器、积分器、微分器等功能。
为了实现直流通路，需要在运放的输入端和输出端之间添加电容。
当运放的输入信号为直流信号时，电容会阻止直流信号通过，而允许交流信号通过。
这是因为电容的阻抗随着频率的增加而减小，所以在高频下，电容的阻抗很小，交流信号可以通过；而在低频下，电容的阻抗很大，直流信号无法通过。
在运放电路中，通常会使用反馈电容来实现直流通路。
反馈电容连接在运放的输出端和输入端之间，它可以将输出信号的直流分量反馈到输入端，从而实现直流通路。
需要注意的是，在使用电容实现直流通路时，需要选择合适的电容值和电容类型，以确保电路的性能和稳定性。
同时，还需要考虑电容的等效串联电阻（ESR）和等效串联电感（ESL）对电路性能的影响。
高级维修电工应知试题4及参考答案
高级维修电工应知试题（4）一、单项选择(选择一个正确的答案，将相应的字母填入题内的括号中。
每题1分。
)1. 双闭环调速系统包括电流环和速度环，其中两环之间关系是( )。
A、电流环为内环，速度环为外环B、电流环为外环，速度环为内环C、电流环为内环，速度环也为内环D、电流环为外环，速度环也为外环2. 工时定额通常包括作业时间、布置工作地时间、( )与生活需要的时间、以及加工准备和结束时间等。
A、辅助B、休息C、停工损失D、非生产性工作时所消耗3. 空心杯转子交流测速发电机励磁绕组产生( )。
A、频率不同的交流电B、频率相同的交流电C、直流电D、电势为零4. ( )不属于微机在工业生产中的应用。
A、智能仪表B、自动售票C、机床的生产控制D、电机的启动、停止控制5. 影响模拟放大电路静态工作点稳定的主要因素是( )。
A、三极管的β值B、三极管的穿透电流C、放大信号的频率D、工作环境的温度6. 缩短基本时间的措施有( )。
A、提高工艺编制水平B、缩短辅助时间C、减少准备时间D、减少休息时间7. PLC可编程序控制器，整个工作过程分五个阶段，当PLC通电运行时，第四个阶段应为( )。
A、与编程器通讯B、执行用户程序C、读入现场信号D、自诊断8. 缩短基本时间的措施有( )。
A、提高职工的科学文化水平和技术熟练程度B、缩短辅助时间C、减少准备时间D、减少休息时间9. PLC可编程序控制器，整个工作过程分五个阶段，当PLC通电运行时，第一个阶段应为( )。
A、与编程器通讯B、执行用户程序C、读入现场信号D、自诊断10. 输入采样阶段是PLC的中央处理器，对各输入端进行扫描，将输入端信号送入( )。
A、累加器B、指针寄存器C、状态寄存器D、存贮器11. 在梯形图编程中，常开触头与母线连接指令的助记符应为( )。
A、LDIB、LDC、ORD、ORI12. 关于绕线式转子异步电动机串级调速说法正确的是( )。
A、串级调速可以提高电动机的运行效率B、串级调速降低电动机的运行效率C、串级调速就是在定子电路里串电阻调速D、串级调速就是在转子回路串电阻调速13. 国内外PLC各生产厂家都把( )作为第一用户编程语言。
第22讲 第十一章放大电路基础(四)及第十二章线性集成运算放大器和运算电路
（2）并联负反馈使输入电阻减少由于基本放大电路与反馈电路在输入回路中并联，如图所示，由于，在相同的V i作用下，因I f的存在而使I i增加，因此，并联负反馈使输入电阻R if=V i/I i减小。
所以，并联负反馈使输入电阻减小倍。
●负反馈对放大电路输出电阻的影响◆电压负反馈使输出电阻减小电压负反馈取样于输出电压，又能维持输出电压稳定，即是说，输入信号一定时，电压负反馈的输出趋于一恒压源，其输出电阻很小。
有电压负反馈时的闭环输出电阻为无反馈时开环输出电阻的1/(1+ )①。
反馈愈深，R of愈小。
◆电流负反馈使输出电阻增加电流反馈取样于输出电流，能维持输出电流稳定，就是说，输入信号一定时，电流负反馈的输出趋于一恒流源，其输出电阻很大。
有电流负反馈时的闭环输出电阻为无反馈时开环输出电阻的1/(1+ )倍。
反馈愈深，R of愈大11.2.5 深度负反馈放大电路近似计算的一般方法● 近似计算的根据 根据和的定义 ，在 中，若 ， 则 即 所以有此式表明，当 时，反馈信号 与输入信号 相差甚微，净输入信号 甚小，因而有对于串联负反馈有 （虚短）， ；对于并联负反馈有 、， （虚断）。
利用“虚短”、“虚断”的概念可以以快速方便地估算出负反馈放大电路的闭环增益 或闭环电压增益。
● 近似计算的方法1．判别反馈类型，正确识别并画出反馈网络。
注意电压取样时不要把直接并在输出口的电阻计入反馈网络；电流求和时不要把并在输入口的电阻计入反馈网络。
2．在反馈网络输入口标出反馈信号：电压求和为开路电压fv ，电流求和时为短路电流fi ，再由反馈网络求出反馈系数F 。
要注意标fv 时在反馈网络入口标上正下负；标fi 时必须在反馈网络入口以上端流入为参考方向。
3．求闭环增益 ，注意不同的反馈类型fA 的量纲不同。
4．由fA 求闭环源电压增益vsfA 。
电压取样电压求和时：s f vsf v v A A 0==电压取样电流求和时：00f vsf s s s sA v vA v i R R ===电流取样电压求和时：00L vsf f Ls sv i R A A R v v ''⋅'===电流取样电流求和时：00f L L vsfs s s sA R v i R A v i R R '''⋅===⋅其中：0i '是输出管的管端输出电流，即取样电流。
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)C 的电容所产生的阻抗 ，换言之，以上电路就组成了一个电容量为 1 +
C 的电容，只要合理选取 R1 和 R2 的值，就能利用原来很小的电容 C 放大成一个较大
R2 R1
的电容(1 +
)C，而且其对电阻的要求也不高。
2. 利用电容和运算放大器实现电感 电容和电感都是电路里很重要的元件，万一遇到有时候需要用到电感可手头却只有 一大堆电容的时候怎么办呢？受到小电容变大电容的启发，注意到在交流激励下电容和 电感的阻抗很相似，甚至只相差一个符号，那么可否设计一种电路使得电容和电感之间 能相互转化呢？为此，我觉得应该从两者的阻抗相差的那个符号入手，注意到普通电容 的阻抗为
R
如上图，利用运算放大器的负反馈，注意，这里一定要利用运算放大器的负反馈，所 以注意运算放大器的接法。 由虚短和虚断的关系，容易求得 V1/I=
1
R2 )C R1
j ω (1+
由此，我们可以看出，从入端看进去的等效阻抗相当于 为 (1 +
R2 R1 R2 R1
1
R2 )C R1
j ω (1+
，这正好是一个电容
同样，利用运算放大器的深度负反馈可以计算得出： = jω CR2 ，类比电感的阻抗表
I
V
达式：jω L，可知，上面电路从输入端看进去的入端可等效成值为CR2 的电感，这样， 就在没有电感的情况下用电容和运算放大器构成了一个电感。注意到，如果要使得电感 的值较大，则可增大 R 的取值，由于表达式中是 R 的平方，所以，实现大电感也可以用 不大的电阻并没有带来电阻过大对电路的影响问题。1 jω C，源自否设计一种电路，使得其等效的阻抗为
k jω C
？这显然是可以实现的，
注意的电感的阻抗为jω C，若能使得 k 为负数，那么就能实现电容和电感之间的转化。 在上面小电容和大电容之间转化的启发下，结合所学的利用运算放大器构造负电阻的知 识，若能设计一个负电阻，结合前面的方法和表达式，对电路进行改造，使得 R2/R1 为 小于-1 的数则就能达到要求了，简化电路可设计如下的电路：
利用运算放大器和小电容实现大电容和大电感的方法
班级：生医 0 姓名：张生泽 学号：2009012325
在电路中，小电容易做，可是大电容和大电感，考虑到成本和在集成电路中的体积，如 果电路中要求用到大电容或大电感，利用分立元件来设计电路也许不是最好的办法。当然， 我这里也只是我个人的见解，以下纯当是一种增大电容和利用电容做电感的方法吧。
参考文献 《模拟电子技术基础》第四版，童诗白、华成英主编，高等教育出版社。
1. 利用小电容实现大电容的方法 我们注意到，电容接在正弦电流激励下的阻抗为 是另一个电容 C’的阻抗为
1 jω C‘ 1 jω C
。 于是，我们可以想象，若
，若 C’=kC，这就实现了等效。这里由一阶 RC 回路
的时间 RC 和滤波电路的截止频率 1/2π RC， 我想到有没有办法将电阻引入到回路中， 利 用电阻改变电容的等效大小呢？，若设计一种电路，让 k=R ，则，能够实现电容增大的 等效。我的基本思路就是利用运算放大器改变 R 的值，这样就可以间接改变 C 的值，但 是要求 C’很大，若单纯增大 R 的值，势必需要 R 很大，可是在实际电路中电阻取值过 大时，一方面由于工艺的原因，电阻的稳定性差且噪声大；另一方面，当阻与电路中的 某些元件（比如我构思的运算放大器）的本身电阻或输入电阻可等数量级时，这些元件 的理想化又是行不通的。于是，我想到了另外一种途径，可否让 k=R ‘ ? 只要这样，就 能避免利用大电阻了。结合以前的知识和所学的内容，我查阅相关资料发现利用运算放 大器是可以实现这样的变化的。 以下是我的电路图：