运算放大器经典问题解析
集成运算放大器习题解答
第1章 集成运算放大器习题解答1．1 在图P1.1所示的电路中，运算放大器的开环增益A 是有限的，Ω=M R 11，Ω=K R 12。
当V v i 0.4=时，测得输出电压为V v o 0.4=，则该运算放大器的开环增益A 为多少？iv o图P1.1解：V v R R R v i 100144101010633212=⨯+=+=+，100110014400===-=+-+v v v v v A 1．2 假设图P1.2所示电路中的运算放大器都是理想的，试求每个电路的电压增益iov v G =，输入阻抗i R 及输出阻抗o R 。
(a)iv oΩK 100(b)iv ΩK 100(c)iv ΩK 100(e)iv (d)iv ΩK 100(f)iv ΩK 100图P1.2解： （a ）01010=Ω=-=O i R K R G ，， （b ）01010=Ω=-=O i R K R G ，，（c ）01010=Ω=-=O i R K R G ，，（d ）00==-∞=O i R R G ，， （e ）0100=Ω==O i R K R G ，， （f ）Ω=Ω=-=501010O i R K R G ，，1.3有一个理想运算放大器及三个ΩK 10电阻，利用串并联组合可以得到最大的电压增益G （非无限）为多少？此时对应的输入阻抗为多少？最小的电压增益G （非零）为多少？此时对应的输入阻抗为多少？要求画出相应的电路。
解：最大的电压增益可以采用同相放大器形式，如下图（a ），其电压增益为3，对应的输入阻抗为无穷大；最小的电压增益可以采用反相放大器形式，如下图（b ），其电压增益为0.5，对应的输入阻抗为ΩK 10或ΩK 5；i v iv ΩK 101.4一个理想运算放大器与电阻1R 、2R 组成反相放大器，其中1R 为输入回路电阻，2R 为闭合环路电阻。
试问在下列情况下放大器的闭环增益为多少？ （a ）Ω=K R 101，Ω=K R 502(b) Ω=K R 101，Ω=K R 52(c) Ω=K R 1001，Ω=M R 12 (d) Ω=K R 101，Ω=K R 12解：因为其增益为12R R G -=，则有：(a) 5-=G ，(b) 5.0-=G ， (c) 10-=G ，(d)1.0-=G ，1．5 设计一个反相运算放大电路，要求放大器的闭环增益为V V 5-，使用的总电阻为ΩK 120。
关于运算放大器的几个容易忽略的问题
关于运算放大器的几个容易忽略的问题1：传感器+运算放大器+ADC+处理器是运算放大器的典型应用电路，在这种应用中，一个典型的问题是传感器提供的电流非常低，在这种情况下，如何完成信号放大？ANSWER:对于微弱信号的放大，只用单个放大器难以达到好的效果，必须使用一些较特别的方法和传感器激励手段，而使用同步检测电路结构可以得到非常好的测量效果。
这种同步检测电路类似于锁相放大器结构，包括传感器的方波激励、电流转电压放大器和同步解调三部分。
需要注意的是电流转电压放大器需选用输入偏置电流极低的运放。
另外同步解调需选用双路的SPDT 模拟开关。
另外，在运放、电容、电阻的选择和布板时，要特别注意选择高阻抗、低噪声运算和低噪声电阻。
同时还应考虑以下几点：(1)电路设计时注意平衡的处理，尽量平衡，对于抑制干扰有效，这些在美国国家半导体、BB(已被TI 收购)、ADI 等公司关于运放的设计手册中均可以查到。
(2)推荐加金属屏蔽罩，将微弱信号部分罩起来(开个小模具)，金属体接电路地，可以大大改善电路抗干扰能力。
(3)对于传感器输出的nA 级，选择输入电流pA 级的运放即可（如果对速度没有多大的要求），运放也不贵。
仪表放大器当然最好了，就是成本高些。
(4)若选用非仪表运放，反馈电阻就不要太大了，M 欧级好一些。
否则对电阻要求比较高。
后级再进行2 级放大，中间加入简单的高通电路，抑制50Hz 干扰。
2：在双电源运放在接成单电源电路时，在偏置电压的设置方面会遇到一些两难选择，比如作为偏置的直流电压是用电阻分压好还是接参考电压源好？ANSWER:其实用何种方式不是绝对的。
需要知道的是双电源运放改成单电源电路时，如果采用基准电压的话，效果最好。
这种基准电压使系统设计得到最小的噪声和最高的PSRR。
但若采用电阻分压方式，必须考虑电源纹波对系统的影响，这种用法噪声比较高，PSRR比较低。
3：一般压电加速度传感器会接一级电荷放大器来实现电荷——电压转换，可是在传感器动态工作时，电荷放大器的输出电压会有不归零的现象（零漂现象）发生，如何解决这个问题？ANSWER:有几种可能性会导致零漂：(1)反馈电容ESR特性不好，随电荷量的变化而变化；(2)反馈电容两端未并上电阻，为了放大器的工作稳定，减少零漂，在反馈电容两端并上电阻，形成直流负反馈可以稳定放大器的直流工作点；(3)可能挑选的运算放大器的输入阻抗不够高，造成电荷泄露，导致零漂。
运放问题精粹
运放是运算放大器的简称。
在实际电路中，通常结合反馈网络共同组成某种功能模块。
由于早期应用于模拟计算机中，用以实现数学运算，故得名“运算放大器”，此名称一直延续至今。
运放是一个从功能的角度命名的电路单元，可以由分立的器件实现，也可以实现在半导体芯片当中。
现今运放的种类繁多，广泛应用于几乎所有的行业当中。
在这里，我们整理出了《电子工程专辑》论坛的一些精华贴，希望前人的问题能帮助到遇到同样问题的你，也希望高手们能常来看看，为新进菜鸟们指点思路并提升自己的价值。
* 运放电路干扰问题此为采用lmv324i运放构成的一个电流采样电路，AIN0-AIN2输入到DSP2407A的AD转换引脚。
板子出来以后，发现采样电路很容易受干扰，在旁边打手机，用示波器看以看到采样电路中产生了一个正弦波，幅值可以达到几百毫伏，而且产生以后，关掉电话，有的板子中的干扰一直存在。
我对模拟电路不大懂，特地请教高手一下，此采样电路设计上有没有问题？干扰是不是打电话的时候引起了自激震荡？有没有办法消除干扰，提高抗干扰能力？* 运放供电问题探讨？双电源供电固然很好，但现实中许多时候希望是单电源供电，这就遇到问题了。
常规的解决方法是给输入信号一个偏置电压，这样信号高于0V，正负周都能被放大。
如果遇到一双电源供电的电路，IN+,IN-都有相应的设计，(不是简单一信号输入，一接地，比如IN+)，这时候要改成单电源供电，怎么加偏置电压？直接加一偏置电压？* 运放电路设计问题恳请大家帮忙解答帮忙给我看看附件的运放电路设计的几个问题，我是新手，恳请大家的帮助，谢谢大家啊。
* 关于运放的几个问题，请大家帮帮忙1、为什么运放的频率响应特性有时在拐弯处会出现峰值呢？这对运放稳定性会造成怎样的影响？2、为什么运放对于矩形脉冲为什么会有上冲的现象出现呢？* 如何权衡N路模拟开关+单路运放+单路A/D OR N路运放+N路A/D ？如题，如何权衡 N路模拟开关+单路运放+单路A/D OR N路运放+N路A/D ？* 关于运放的零极点问题各位大侠，我经常看到一些资料上有这样的内容。
放大器电路设计中的常见问题解析
放大器电路设计中的常见问题解析
我们经常会应用到放大器电路，因此，本文总结了再放大器电路应用时可
能会涉及到的一些问题，希望能够帮助大家更好地使用和运用。
一、缺少直流偏置电流回路
最常见的应用问题之一是在交流耦合运算放大器或仪表放大器电路应用中，没有为偏置电流提供直流回路。
输入偏置电流流经耦合电容，给其充电，直到超过放大器输入电路的额
定共模电压或超过输出限值。
根据输入偏置电流的极性，电容充电或者向正电
源电压方向，或者向负电源电压方向。
这个偏置电压会被放大器的闭环直流增
益放大。
这一过程可能较长。
例如，对于一个带有场效应晶体管(FET)输入端的
放大器，若其偏置电流为1 pA，通过一个0.1-F 的电容进行耦合，则其IC 充电率I/C 为：
合600 V/分。
如果增益为100，则输出漂移为0.06 V/分。
可见，如果采用交流耦合示波器做短时间的测试可能无法检测出这一问题，电路要在数小时
后才会发生故障。
总之，避免这一问题是非常重要的。
但要注意的是，该电阻始终会给电路带来一定噪声，因而需在电路输入
阻抗、所需输入耦合电容大小与电阻引进的约翰逊噪声之间进行权衡。
典型电
阻值一般在100,000 -至1 M-之间。
tips:感谢大家的阅读，本文由我司收集整编。
仅供参阅！。
运算放大器知识经典问答
运算放大器知识经典问答运算放大器知识经典问答1.什么是开环电压增益？开环电压增益是指当放大器输入输出开路时既开环，放大器输出端的电压变化与输入端的电压变化之比。
2.什么是共模抑制比？共模抑制比是指放大器对差分电压信号放大倍数与共模电压信号放大倍数之比，单位为分贝（dB）。
3. 什么是输入电流噪声(in)？输入电流噪声（Input Current Noise (in )）：是和无噪声放大器的输入并联应用的等效电流噪声。
4. 电压反馈放大器和电流反馈放大器之间有什么区别？两种运放的内部电路是不同的，所以对于一个已给的配置，两种类型运放是没有必要去互换的。
电压反馈的运放受制于内部设计，只有非常低的输入偏流，但内部没有限.制差分输入电压，仅仅当外部的反馈需要时才会做出限制。
相反，对于电流反馈放大器，其差分输入电压受制于内部设计，但并没有限制它的输入偏流为低，所以仅仅当外部反馈需要时才会限制。
尽管，大多数高校仍没有授关于电流反馈放大器的基础知识，但使用电流反馈放大器有许多优点，尤其在高速的应用中请看下面的应用笔记:/doc/f44938798.html,/an/OA/OA-30.pdf OA-30,电流电压反馈放大器的比较/doc/f44938798.html,/an/OA/OA-07.pdf OA-07,电流反馈放大器应用电路指导/doc/f44938798.html,/an/OA/OA-13.pdf OA-13,电流闭环反馈增益分析和性能提高/doc/f44938798.html,/an/OA/OA-15.pdf OA-15, 在运用宽带电流反馈放大器时，频繁失真/doc/f44938798.html,/an/OA/OA-20.pdf OA-20,电流反馈误判断/doc/f44938798.html,/appinfo/webench/放大器放大器WEBENCH 支持电流模式和电压模式的放大器类型。
5. 开环和闭环之间有什么差别？“开环增益”实际上是没有反馈的运放的“内部”增益，通常取1,000 到10，000，000之间的任意值。
集成运算放大器习题解答
第1章 集成运算放大器习题解答1．1 在图P1.1所示的电路中，运算放大器的开环增益A 是有限的，Ω=M R 11，Ω=K R 12。
当V v i 0.4=时，测得输出电压为V v o 0.4=，则该运算放大器的开环增益A 为多少？iv o图P1.1解：V v R R R v i 100144101010633212=⨯+=+=+，100110014400===-=+-+v v v v v A 1．2 假设图P1.2所示电路中的运算放大器都是理想的，试求每个电路的电压增益iov v G =，输入阻抗i R 及输出阻抗o R 。
(a)iv oΩK 100(b)iv ΩK 100(c)iv ΩK 100(e)iv (d)iv ΩK 100(f)iv ΩK 100图P1.2解： （a ）01010=Ω=-=O i R K R G ，， （b ）01010=Ω=-=O i R K R G ，，（c ）01010=Ω=-=O i R K R G ，，（d ）00==-∞=O i R R G ，， （e ）0100=Ω==O i R K R G ，， （f ）Ω=Ω=-=501010O i R K R G ，，1.3有一个理想运算放大器及三个ΩK 10电阻，利用串并联组合可以得到最大的电压增益G （非无限）为多少？此时对应的输入阻抗为多少？最小的电压增益G （非零）为多少？此时对应的输入阻抗为多少？要求画出相应的电路。
解：最大的电压增益可以采用同相放大器形式，如下图（a ），其电压增益为3，对应的输入阻抗为无穷大；最小的电压增益可以采用反相放大器形式，如下图（b ），其电压增益为0.5，对应的输入阻抗为ΩK 10或ΩK 5；i v iv ΩK 101.4一个理想运算放大器与电阻1R 、2R 组成反相放大器，其中1R 为输入回路电阻，2R 为闭合环路电阻。
试问在下列情况下放大器的闭环增益为多少？ （a ）Ω=K R 101，Ω=K R 502(b) Ω=K R 101，Ω=K R 52(c) Ω=K R 1001，Ω=M R 12 (d) Ω=K R 101，Ω=K R 12解：因为其增益为12R R G -=，则有：(a) 5-=G ，(b) 5.0-=G ， (c) 10-=G ，(d)1.0-=G ，1．5 设计一个反相运算放大电路，要求放大器的闭环增益为V V 5-，使用的总电阻为ΩK 120。
运算放大器烧毁的原因_概述及解释说明
运算放大器烧毁的原因概述及解释说明1. 引言1.1 概述本文旨在深入探讨运算放大器烧毁的原因，从而加深我们对这个问题的理解。
运算放大器是电子设备中常见且重要的元件之一，常用于信号处理、滤波器设计、模拟计算等领域。
然而，在实际应用中，我们可能会遇到运算放大器烧毁的情况，给电路性能和系统稳定性带来了严重影响。
1.2 文章结构本文将分为六个部分进行描述和讨论。
首先是引言部分，在这一部分中将对文章内容和结构做简单介绍。
接下来是第二部分，概述运算放大器烧毁的原因，包括运算放大器简介、烧毁现象描述以及其重要性与影响说明。
第三部分将详细讲解第一个原因：过电流或过功率引起的烧毁现象，并提供一些实际案例。
第四部分将探讨反向连接和过电压导致运算放大器烧毁的机制，并提供相应的防护措施和建议。
接着，在第五部分中，我们将讨论温度问题以及静电击穿对运算放大器的影响，并提供有效方法来降低温度和防止静电击穿。
最后，在第六部分中，我们将总结运算放大器烧毁的原因，并强调预防措施的重要性，同时提出对未来发展方向以及改进建议。
1.3 目的本文旨在帮助读者全面了解运算放大器烧毁的原因，从而增强在电子系统设计和维护中的能力。
通过深入剖析不同原因导致的烧毁现象，并介绍相应的防护措施和建议，可以帮助读者避免或减少类似问题出现。
同时，通过对未来发展方向和改进建议进行探讨，可以促进运算放大器技术的进一步创新与发展。
总之，本文旨在为读者提供关于运算放大器烧毁原因的全面解释和解决方案参考。
2. 运算放大器烧毁的原因概述2.1 运算放大器简介运算放大器（Operational Amplifier，OA）是一种高增益电子放大器，用于增强电信号。
它通常由多个晶体管和电阻构成，并具有两个输入端、一个输出端和供电端。
2.2 烧毁现象描述运算放大器的烧毁指的是其无法正常工作，通常表现为产生过大的温度、停止放大信号、输出异常或完全损坏等情况。
烧毁的运算放大器可能会引发电路故障，导致整个系统失效。
运算放大器电路的误差分析+要点
1. 共模抑制比KCMR为有限值的情况集成运放的共模抑制比为有限值时，以下图为例讨论。
VP=ViVN=Vo共模输入电压为：差摸输入电压为：运算放大器的总输出电压为：vo=A VD v ID+A VC v IC闭环电压增益为：可以看出，AVD和KCMR越大，AVF越接近理想情况下的值，误差越小。
2.输入失调电压V IO一个理想的运放，当输入电压为0时，输出电压也应为0。
但实际上它的差分输入级很难做到完全对称。
通常在输入电压为0时，存在一定的输出电压。
解释一：在室温25℃及标准电源电压下，输入电压为0时，为使输出电压为0，在输入端加的补偿电压叫做失调电压。
解释二：输入电压为0时，输出电压Vo折合到输入端的电压的负值，即V IO=- V O|VI=0/A VO输入失调电压反映了电路的对称程度，其值一般为±1~10mV3.输入偏置电流I IBBJT集成运放的两个输入端是差分对管的基极，因此两个输入端总需要一定的输入电流I BN和I BP。
输入偏置电流是指集成运放输出电压为0时，两个输入端静态电流的平均值。
输入偏置电流的大小，在电路外接电阻确定之后，主要取决于运放差分输入级BJT的性能，当它的β值太小时，将引起偏置电流增加。
偏置电流越小，由于信号源内阻变化引起的输出电压变化也越小。
其值一般为10nA~1uA。
4.输入失调电流I IO在BJT集成电路运放中，当输出电压为0时，流入放大器两输入端的静态基极电流之差，即I IO=|I BP-I BN| 由于信号源内阻的存在，I IO会引起一个输入电压，破坏放大器的平衡，使放大器输出电压不为0。
它反映了输入级差分对管的不对称度，一般约为1nA~0.1uA。
5.输入失调电压VIO、输入失调电流IIO不为0时，运算电路的输出端将产生误差电压。
设实际的等效电路如下图大三角符号，小三角符号内为理想运放，根据VIO和IIO的定义画出。
为了分析方便，假设运放的开环增益AVO和输入电阻Ri均为无限大，外电路电阻R2=R1||Rf，利用戴维南定理和诺顿定理可得两输入端的等效电压和等效电阻，如下图所示则可得同相输入端电压反向输入端电压因AVO→∞，有V P≈V N，代入得Vo=(1+Rf/R1)[VIO+IIB(R1||Rf-R2)+ IIO(R1||Rf+R2)]当取R2=R1||Rf时，由输入偏置电流IIB引起的输入误差电压可以消除，上式可简化为V o=(1+R f/R1)(V IO+I IO R2)可见，1+Rf/R1 和R2越大，V IO和I IO引起的输出误差电压越大。
集成运算放大器电路设计习题解答
任务5.1集成运算放大器电路设计习题解答一、测试（一）判断题1. 集成运算放大器是一种直接耦合的多级放大器。
答案：T解题：集成运算放大器是一种直接耦合的多级放大器2. 集成运算放大器的共模抑制比越大，表示该器件抑制零点漂移的能力越强，差模信号放大倍数越大。
答案：T解题：集成运算放大器的共模抑制比越大，表示该器件抑制零点漂移的能力越强，差模信号放大倍数越大。
3.运算放大器的输入电压接近于零，所以可以将输入端短路，运算放大器仍可以正常工作。
答案：F解题：集成运算放大器放大能力无穷大，不代表，输入端两信号绝对相等。
4.运算放大器在线性工作时，同相输入端与反相输入端电位相等，故可以将其两端短接使用而不影响其正常工作。
答案：F解题：U+=U-,不代表可以短路使用，这个是放大器无穷大放大能力。
5.运算放大器只能用来放大直流信号。
答案：F解题：交直流都可以。
6、理想运算放大器工作在线性区时（例如运算电路），两个输入端电位必相等。
答案：T解题：满足虚拟短路，U+=U-7.运算放大器只能放大直流信号，不能放大交流正弦信号。
答案：F解题：交直流都可以。
8.将晶体管、二极管、电阻的元件及连线全部几种制造在同一块半导体基片上，成为一个完整的固体电路，通称为集成电路。
答案：T解题：将晶体管、二极管、电阻的元件及连线全部几种制造在同一块半导体基片上，成为一个完整的固体电路，通称为集成电路。
9. 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.答案：T解题：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.10.集成运算放大器在实现信号运算时，一般都采用正反馈连接方式，即把输出端与同相端进行连接。
答案：F解题：集成运算放大器在实现信号运算时，一般都采用负反馈连接方式，即把输出端与反向端进行连接。
（二）选择题1.下列关于集成运算放大器组成结构说法错误的是（）A.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。
运放例题详解
例6.1 电路如图6-4所示，试分别计算开关S 断开和闭合时的电压放大倍数uf A 。
解：(1) 当S 断开时，51110-=+-=uf A (2) 当S 闭合时，因0=≈+-u u ，故在计算时可看作两个1Ωk的电阻是并联的。
于是得 i i u u i 322111=+= i u i i 312111==' 图6-4 1010o o f u u u i -=-=-因f i i ='1，故 1031o i u u -= 3.3310-=-==i o uf u u A 上面是从电位0≈-u 考虑，计算1i 时将两个1Ωk 电阻视作并联；但不能因为+-≈u u 而 将反相输入端和同相输入端直接联接起来。
例6.2 图6-5是运算放大器测量电路，1R 、2R 、和3R 的阻值固定，F R 是检测电阻， 由于某个非电量(如应变、压力或温度)的变化使F R 发生变化，其相对变化为=δ△F R /F R ，而δ与非电量有一定的函数关系。
如果能得出输出电压o u 与δ的关系，就可测出该非电量。
设1R =2R =R ，3R =F R 并且R ＞＞F R 。
试求o u 与δ的关系。
图中E 是一直流电源。
解析：减法（差动）运算电路，应用叠加原理得，()E R R R R R R R R R R u F F F F F F o -⋅⎪⎪⎭⎫⎝⎛+-+⋅++=δδ 由于R ＞＞F R ，故()δδR E R E R R R R R u F F F F o =-⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛+-≈ 图6-5例6.3 图6-6所示为一反相比例运算电路，试证明134311R R R R R R u u A f i o uf -⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-==解析：根据虚断的概念2,0R i i ≈接地，故2R 上电压为零，即0=+u ，由虚短的概念，0=≈-+u u ，0=∴-u 称为“虚地”。
证： 由于0=≈-+u u ，反相输入端为虚地端，f R 和4R 可视为并联，则有， 图6-6 o f f R u R R R R R u ////4344+=即 4////443R f fo u R R R R R u +=由于 f f R R i R u u f -==4 ， 11R u i i i f == 所以 4////443R f f o u R R R R R u +=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=i f f f u R R R R R R R 1443//// i f f i f f f u R R R R R u R R R R R R R ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=+-=1//////4314431 i f f i f f f u R R R R R R u R R R R R R R ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++-=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡++-=433144311)(1 即 134311R R R R R R u u A f i o uf -⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-== 注： f R 引入电流并联负反馈，具有稳定输出电流o i 的效果，也称为反相输入恒流源电路。
16个问答讲透了运放的秘密
16个问答讲透了运放的秘密运算放大器的基础原理运算放大器具有两个输入端和一个输出端，如图1-1所示，其中标有“+”号的输入端为“同相输入端”而不能叫做正端)，另一只标有“一”号的输入端为“反相输入端”同样也不能叫做负端，如果先后分别从这两个输入端输入同样的信号，则在输出端会得到电压相同但极性相反的输出信号：输出端输出的信号与同相输人端的信号同相，而与反相输入端的信号反相。
图1-1：运算放大器的电路符号运算放大器所接的电源可以是单电源的，也可以是双电源的，如图1-2所示。
运算放大器有一些非常有意思的特性，灵活应用这些特性可以获得很多独特的用途，总的来说，这些特性可以综合为两条：1、运算放大器的放大倍数为无穷大。
2、运算放大器的输入电阻为无穷大，输出电阻为零。
图1-2：运可接的两种电源算放大器现在我们来简单地看看由于上面的两个特性可以得到一些什么样的结论。
首先，运算放大器的放大倍数为无穷大，所以只要它的输入端的输入电压不为零，输出端就会有与正的或负的电源一样高的输出电压本来应该是无穷高的输出电压，但受到电源电压的限制。
准确地说，如果同相输入端输入的电压比反相输入端输入的电压高，哪怕只高极小的一点，运算放大器的输出端就会输出一个与正电源电压相同的电压;反之，如果反相输入端输入的电压比同相输人端输入的电压高，运算放大器的输出端就会输出一个与负电源电压相同的电压(如果运算放大器用的是单电源，则输出电压为零)。
其次，由于放大倍数为无穷大，所以不能将运算放大器直接用来做放大器用，必须要将输出的信号反馈到反相输入端(称为负反馈)来降低它的放大倍数。
如图1-3中左图所示，R1的作用就是将输出的信号返回到运算放大器的反相输入端，由于反相输入端与输出的电压是相反的，所以会减小电路的放大倍数，是一个负反馈电路，电阻Rf也叫做负反馈电阻。
图1-3：运算放大器的反馈电阻接法（左：反相接法，右：同相接法）还有，由于运算放大器的输入为无穷大，所以运算放大器的输入端是没有电流输入的——它只接受电压。
电子电路中的运算放大器问题解析与调试
电子电路中的运算放大器问题解析与调试电子电路的运算放大器（operational amplifier）是一种常见且重要的电子器件，广泛应用于信号处理、控制系统、测量设备等领域。
本文将对运算放大器的问题进行解析与调试。
通过以下几个方面展开论述：一、运算放大器的基本原理与特性运算放大器是一种差模放大器，具有高增益、输入阻抗高、输出阻抗低等特点。
其基本原理是利用反馈电阻来控制输出信号，并且具有两个输入端口，一个输出端口和一个电源端口。
在正常工作情况下，运算放大器的输入端口具有相等的电势，通过调节反馈电阻可以实现不同的功能，比如放大、求和、补偿等。
二、常见问题及解决方法1.偏置电压问题：运算放大器的输入端口有一个偏置电压，可能导致输出信号不稳定或误差较大。
解决方法是通过添加一个偏置电流来抵消偏置电压，或者使用双电源供电方式。
2.共模干扰问题：当输入信号中出现共模干扰时，可能导致输出信号失真。
解决方法是增加输入端口的共模抑制比，或者使用差分输入。
3.频率响应问题：运算放大器的增益往往并非在所有频率下都一致，可能存在频率响应差异。
解决方法是选择适当的运放型号，或者采用补偿电路来改善频率响应。
4.幅度失真问题：在输出信号幅度达到极限时，可能出现幅度失真。
解决方法是调整电源供电范围或增加输出级电源电压。
三、调试技巧与方法1.接地问题：运算放大器的接地要牢固可靠，避免接地杂散电流影响信号质量。
2.输入电阻匹配问题：输入信号源的电阻要与运算放大器的输入端口电阻匹配，避免信号衰减或失真。
3.电源稳定性问题：稳定的电源是运算放大器工作的基础，要保证电源电压的稳定性和纹波。
4.反馈电路设计问题：合理的反馈电路可以使运算放大器的性能更好，包括稳定性、增益、频率响应等。
四、实际案例分析通过实际案例的分析，可以更深入理解运算放大器问题的解析与调试。
例如，当应用于音频放大器时，如何解决功率放大不足、失真过大等问题。
结语运算放大器在电子电路中起到了至关重要的作用，了解问题分析与调试方法对于确保电路的正常运行至关重要。
电子电路中的运算放大器问题解析
电子电路中的运算放大器问题解析运算放大器（Operational Amplifier，简称Op Amp）是电子电路中广泛应用的一种重要器件，其作用是将输入信号放大并产生一个输出信号。
运算放大器在各种电子设备中被广泛使用，例如放大电路、滤波电路、比较器和积分器等。
本文将对电子电路中的运算放大器问题进行详细解析。
一、运算放大器的基本结构和特性运算放大器由一个差分放大器和一对级联放大器组成。
差分放大器用来放大输入信号，级联放大器用来提供更高的放大倍数。
运算放大器的特性包括：大的增益、高的输入阻抗、低的输出阻抗和大的带宽等。
二、运算放大器的主要问题及其解决方法在实际应用中，运算放大器可能会遇到一些问题，例如偏置电流、失调电压、共模电压等。
下面将逐一解析这些问题并给出相应的解决方法。
1. 偏置电流运算放大器输入端的偏置电流指的是输入引脚之间通过的微弱电流。
偏置电流可能会引起输出信号的失真，因此需要采取措施来解决这一问题。
常见的解决方法包括使用偏置电流抵消电路和对称电源。
2. 失调电压运算放大器的输入端和输出端之间存在一定的电压差，称为失调电压。
失调电压可能会导致输出信号的偏移和失真。
为了解决这一问题，可以采取手动校准或使用自动补偿电路的方法。
3. 共模电压共模电压是指运算放大器输入端的公共模式电压。
当输入信号的共模电压较大时，可能会影响运算放大器的正常工作。
为了解决这一问题，可以采用差分模式输入和共模反馈的方法来降低共模电压的影响。
4. 噪声在运算放大器电路中，噪声是一个常见的问题。
噪声可能会带来输出信号的不稳定和失真。
为了降低噪声的影响，可以采用滤波器、屏蔽和隔离等措施，提高信噪比。
5. 频率响应运算放大器的频率响应是指在不同频率下的放大倍数。
在一些应用中，频率响应可能会出现失真现象。
解决这一问题的方法包括使用外部补偿电容和增加负反馈等。
总结：本文对电子电路中的运算放大器问题进行了详细解析。
运算放大器在电子设备中的应用非常广泛，但也存在一些问题。
第八章运算放大器习题解答
第八章运算放大器习题解答一、解：（1）带阻 （2）带通 （3）低通 （4）有源二、解：（1）反相，同相 （2）同相，反相（3）同相，反相 （4）同相，反相三、解：（1）同相比例 （2）反相比例 （3）微分 （4）同相求和。
（5）反相求和 （6）乘方四、解：由图可知R i ＝50k Ω，u M ＝－2u I 。
342R R R i i i +=即 3O M 4M 2M R u u R u R u -+=-输出电压 I M O 10452u u u -==五、解：（1）V 4 2I 13O -=-=-=u R R u （2）V 4 2I 12O -=-=-=u R R u （3）电路无反馈，u O ＝－14V （4）V 8 4I 132O -=-=+-=u R R R u 六、解：6.02Z 2P L ===R U R u I mA七、解：图（a ）所示为反相求和运算电路；图（b ）所示的A 1组成同相比例运算电路，A 2组成加减运算电路；图（c ）所示的A 1、A 2、A 3均组成为电压跟随器电路，A 4组成反相求和运算电路。
（a ）设R 3、R 4、R 5的节点为M ，则))(( )( 2I21I15434344M O 5M 2I21I15342I21I13M R u R u R R R R R R i u u R u R u R u i i i R u R u R u R R R R +++-=-=-+=-=+-= （b ）先求解u O 1，再求解u O 。
i u R R u u R R u R R u R R R R u R R u R R u u R R u )1())(1( R R R R )1()1( )1()1(45I1I2455413I245I11345I245O145O I113O1+=-+==∴+++-=++-=+=（c ）A 1、A 2、A 3的输出电压分别为u I 1、u I 2、u I 3。
运算放大器经典问题解析
运算放大器经典问题解析1.一般反相/同相放大电路中都会有一个平衡电阻，这个平衡电阻的作用是什么呢？(1) 为芯片内部的晶体管提供一个合适的静态偏置。
芯片内部的电路通常都是直接耦合的，它能够自动调节静态工作点，但是，如果某个输入引脚被直接接到了电源或者地，它的自动调节功能就不正常了，因为芯片内部的晶体管无法抬高地线的电压，也无法拉低电源的电压，这就导致芯片不能满足虚短、虚断的条件，电路需要另外分析。
(2)消除静态基极电流对输出电压的影响，大小应与两输入端外界直流通路的等效电阻值平衡，这也是其得名的原因。
2.同相比例运算放大器，在反馈电阻上并一个电容的作用是什么？(1)反馈电阻并电容形成一个高通滤波器, 局部高频率放大特别厉害。
(2)防止自激。
3.运算放大器同相放大电路如果不接平衡电阻有什么后果?(1)烧毁运算放大器，有可能损坏运放,电阻能起到分压的作用。
4.在运算放大器输入端上拉电容，下拉电阻能起到什么作用？(1)是为了获得正反馈和负反馈的问题，这要看具体连接。
比如我把现在输入电压信号，输出电压信号，再在输出端取出一根线连到输入段，那么由于上面的那个电阻，部分输出信号通过该电阻后获得一个电压值，对输入的电压进行分流，使得输入电压变小，这就是一个负反馈。
因为信号源输出的信号总是不变的，通过负反馈可以对输出的信号进行矫正。
5.运算放大器接成积分器，在积分电容的两端并联电阻RF 的作用是什么？(1) 泄放电阻，用于防止输出电压失控。
6.为什么一般都在运算放大器输入端串联电阻和电容？(1)如果你熟悉运算放大器的内部电路的话，你会知道，不论什么运算放大器都是由几个几个晶体管或是MOS 管组成。
在没有外接元件的情况下，运算放大器就是个比较器，同相端电压高的时候，会输出近似于正电压的电平，反之也一样……但这样运放似乎没有什么太大的用处，只有在外接电路的时候，构成反馈形式，才会使运放有放大，翻转等功能……7.运算放大器同相放大电路如果平衡电阻不对有什么后果?(1)同相反相端不平衡，输入为0 时也会有输出，输入信号时输出值总比理论输出值大（或小）一个固定的数。
运算放大器几种常见的问题
第一、偏置电流如何补偿对于我们常用的反相运算放大器，其典型电路如下：在这种情况下，R3为平衡电阻，其大小计算公式一般为这些运算放大器知识你注意到了吗，这样，在可以很好的保证运放的电流补偿，使正负端偏置电流相等。
若这些运算放大器知识你注意到了吗时，甚至取值更大时，会产生更大的噪声和飘逸。
但是，应大于输入信号源的内阻。
善于思考的工程师都会想到，当为同相放大器的时候，其原理又是什么呢?现在我们先回顾下同相运放的设计电路：在同相比例运放中偏置电阻大小为这些运算放大器知识你注意到了吗，当计算出的Rp为负值时，需要将该电阻移动到正相端，与R1串联在输入端。
这里额外多插入一句，同相比例运放具有高输入阻抗，低输出阻抗的特性，广泛应用在前置运放电路中。
第二、调零电路种种今天运放已经发展的很迅速，附注功能各式各样，例如有些运放已经具有了调零的外接端口，此时依据数据手册进合适的电阻选择就可以完成运放调零。
例如LF356运放，其典型电路如下：另外一些低成本的运放或许不带这些自动调节功能，那么作为设计师的我们也不为难，通过简单的加法电路、减法电路等可以完成固定的调零(虽然有时这种做法有隔靴挠痒的作用)。
当要进行通常在补偿电路中增加一个三极管电路，利用PN结的温度特性，完成运放的温度补偿。
例如在LF355典型电路中将三极管电路嵌入在V+和25K反馈电阻之间。
第三、相位补偿如何选择当我们阅读一个集成运放数据手册的时候，会发现集成运放的内部其实是一个多级的放大器，因此，不可避免的对系统引入了极点使得电路需要进行相位补偿。
通常采用超前补偿、滞后补偿和滞后-超前补偿。
所谓的超前补偿就是相移减小的补偿，通俗的讲就是使电路出现零点，在该频率处的输出信号比输入信号的相位超前45°。
通过计算将出现极点的频率点人工设计出一个零点，从而使系统变得稳定。
滞后补偿通常可以理解为使相移增大的补偿。
可以使主极点频率降低，使放大器频带变窄，这样，就可以使运放电路在有限的带宽内只有一个极点，使运放电路变得容易调整。
经典运放电路分析(经典)
从虚断，虚短分析基本运放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！今天，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。
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运算放大器经典问题解析1.一般反相/同相放大电路中都会有一个平衡电阻，这个平衡电阻的作用是什么呢？(1) 为芯片内部的晶体管提供一个合适的静态偏置。
芯片内部的电路通常都是直接耦合的，它能够自动调节静态工作点，但是，如果某个输入引脚被直接接到了电源或者地，它的自动调节功能就不正常了，因为芯片内部的晶体管无法抬高地线的电压，也无法拉低电源的电压，这就导致芯片不能满足虚短、虚断的条件，电路需要另外分析。
(2)消除静态基极电流对输出电压的影响，大小应与两输入端外界直流通路的等效电阻值平衡，这也是其得名的原因。
2.同相比例运算放大器，在反馈电阻上并一个电容的作用是什么？(1)反馈电阻并电容形成一个高通滤波器, 局部高频率放大特别厉害。
(2)防止自激。
3.运算放大器同相放大电路如果不接平衡电阻有什么后果?(1)烧毁运算放大器，有可能损坏运放,电阻能起到分压的作用。
4.在运算放大器输入端上拉电容，下拉电阻能起到什么作用？(1)是为了获得正反馈和负反馈的问题，这要看具体连接。
比如我把现在输入电压信号，输出电压信号，再在输出端取出一根线连到输入段，那么由于上面的那个电阻，部分输出信号通过该电阻后获得一个电压值，对输入的电压进行分流，使得输入电压变小，这就是一个负反馈。
因为信号源输出的信号总是不变的，通过负反馈可以对输出的信号进行矫正。
5.运算放大器接成积分器，在积分电容的两端并联电阻RF 的作用是什么？(1) 泄放电阻，用于防止输出电压失控。
6.为什么一般都在运算放大器输入端串联电阻和电容？(1)如果你熟悉运算放大器的内部电路的话，你会知道，不论什么运算放大器都是由几个几个晶体管或是MOS 管组成。
在没有外接元件的情况下，运算放大器就是个比较器，同相端电压高的时候，会输出近似于正电压的电平，反之也一样……但这样运放似乎没有什么太大的用处，只有在外接电路的时候，构成反馈形式，才会使运放有放大，翻转等功能……7.运算放大器同相放大电路如果平衡电阻不对有什么后果?(1)同相反相端不平衡，输入为0 时也会有输出，输入信号时输出值总比理论输出值大（或小）一个固定的数。
(2)输入偏置电流引起的误差不能被消除。
8.理想集成运算放大器的放大倍数是多少输入阻抗是多少其同相输入端和反相输入端之间的电压是多少？(1) 放大倍数是无穷大，输入阻抗是无穷小，同向输入和反向输入之间电压几乎相同（不是0哦！！！比如同向端为10V，反向端为9.999999V）。
9.请问，为什么理想运算放大器的开环增益为无限大？(1)实际的运放开环增益达到10 万以上，非常非常大所以把实际运算放大器理的开环增益想化为无穷大，并由此导出虚地。
(2)导出虚地只是针对反相放大器而言吧。
我在书上看见：运算放大器的开环增益无穷大，可以使得我们在设计电路的时候，闭环增益可以不受开环增益的限制，而仅仅取决于外部元件。
就是牺牲大的开环 增益换取闭环增益的稳定性。
(3)导出虚地是针对运放在负反馈接法时不仅仅是反相放大器；正反馈时没有虚地。
(4)很好理解假设增益很小, 则,对于一个输出电压,加在运放两端的电压的差值相对较大,如果接成负反馈状态,就会带来运放两端的电压的不一致,从而引起放大的误差 。
(5)运放“虚短” 的实现有两个条件：1 ) 运放的开环增益A 要足够大；2 ) 要有负反馈电路。
先谈第一点，我们知道，运放的输出电压Vo 等于正相输入端电压与反相输入端电压之差Vid乘以运放的开环增益A。
即 Vo = Vid * A = (VI+ - VI-) * A ( 1 )由于在实际中运放的输出电压不会超过电源电压，是一个有限的值。
在这种情况下，如果A很大，(VI+ - VI-)就必然很小；如果(VI+ - VI-) 小到某程度，那么我们实际上可以将其看作0，这个时候就会有VI+ = VI-，即运放的同相输入端的电压与反相输入端的电压相等，好像连在一起一样，这我们称为“虚短路” 。
注意它们并未真正连在一起，而且它们之间还有电阻，这一点一定要牢记。
在上面的讨论中，我们是怎样得到“虚短” 的结果的呢？我们的出发点是公式 ( 1 ) ，它是运放的特性，是没有问题的，我们可以放心。
然后，我们作了两个重要的假设，一个是运放的输出电压大小有限，这没有问题，运放输出当然不会超过电源， 因此这个假设绝对成立，所以以后我们就不提了。
第二个是说运放开环增益A 很大。
普通运放的A 通常都达10 的6、7 次方甚至更高，这个假设一般没问题，但不要忘记，运放的实际开环增益还与其工作状态有关，离开了线性区，A 就不一定大了，所以，这第二个假设是有条件的，我们也先记住这一点。
因此我们知道，当运放的开环增益 A 很大时，运放可以有“虚短” 。
但这只是可能性，不是自动就实现的，随便拿一个运放说它的两个输入端是“虚短” 没有人会相信。
“虚短” 要在特定的电路中才能实现。
请先看图 1 的电路，如果我们将反相输入端IN-的电平固定，比如在0V，在同相输入端IN+加一个固定电压V1，并取V1 = 1mV，设运放的A = 10**6。
这样，按照公式( 1 ) ，运放的输出电压Vo 应该为 Vo = A * ( V1 – 0 ) = 1000000 * 1 /1000 = 1000 (V)显然，Vo 到不了1000V，它上升不到VCC 运放就饱和了，A 也不再是1000000 了，上面的计算完全不成立，输出电压停止在比VCC 略小的数值上。
这种是没有负反馈的情况，比较器就工作在这种情况，“虚短” 在这里不存在，两个输入段之间的电压差是1mV。
如果我们加上负反馈电路，如图2 所示，即将输出电压Vo 的一部分反送到运放的反相输入端。
初始时V1 = 0，Vo = 0，反相输入端的电压也是0。
然后我们同样将V1 调为1mV，在V1 调高这一瞬间，(VI+ - VI-) = 1mV，运放受到这样一个正输入电压，其输出电压马上上升。
由于有负反馈，VI- = Vo * R1 / (R1 + Rf) 也跟着上升，从而使得(VI+ - VI-)变小，这一小，Vo上升就变慢。
最后，当Vo 上升到一个值，使得VI- = VI+ = V1，即(VI+ - VI-) = 0，这时Vo就不动了，而运放的两个输入端就处于“虚短” 状态。
可以看出，“虚短”所以得以实现是由于有负反馈使VI- 逼近VI+的缘故。
所以“虚短” 存在的条件是：1 ) 运放的开环增益A 要足够大；2 ) 要有负反馈电路。
明白了“虚短” 得条件后我们就很容易判断什么时候能什么时候不能用“虚短” 作电路分析了。
在实际上，条件( 1 ) 对绝大多数运放都是成立的，关键要看工作区域。
如果是书上的电路，通过计算判断；如果是实际电路，用仪器量运放输出电压是否合理即可知道。
与“虚短” 相关的还有一种情况叫“虚地” ，就是有一个输入端接地时的“虚短” ，不是新情况。
有些书上说要深度负反馈条件下才能用“虚短” ，我觉得这不准确，我认为这样说的潜思考是，在深度负反馈的情况下运放更可能工作在线性区。
但这不是绝对的，输入信号太大时，深度负反馈的运放照样进入饱和。
所以，应该以输出电压值判断最可靠。
10. 将输入信号直接加到同相输入端,反相输入端通过电阻接地,为什么U_ = U+ =Ui≠0？不是虚地吗？问题补充：构成虚短要满足一定的条件。
那构成虚地也要满足一定的条件？是什么？为什么？(1) 在同相放大电路中，输出通过反馈的作用，使得U（+）自动的跟踪U（-），这样U（+）-U（-）就会接近于0。
好像两端短路，所以称“虚短”。
(2)由于虚短现象和 运放的输入电阻很高，因而流经运放两个输入端的电流很小，接近于0，这个现象叫“虚断”（虚断是虚短派生的，不要以为两者矛盾）(3)虚地是在反相运放电 路中的，（+）端接地，（-）接输入和反馈网络。
由于虚短的存在，U（-）和U（+）[电位等于0]很接近，所以称（-）端虚假接地——“虚地”(4)关 于条件：虚短是同相放大电路 闭环（简单说就是有反馈）工作状态的重要特征，虚地是反相放大电路在闭环工作状态下的重要特征。
注意理解虚短的条件（如“接近相等”），应该就ok 。
11.总觉得运算放大器这个模型有点蹊跷，首先就是“虚短”，因为“虚短”，当运算放大器接成同相放 大器时，两输入端的电位是相同的，这时如果测量输入端的波形，将是同样的，这就好比是共模信号，其实，在两输入端上还是有微小的差模信号，只是一般仪器 测不出来，可是，这样一来，由于“虚短”就人为（因为虚短是深度负反馈的结果，是人为的）的增大了两输入端的共模信号，这样就对运算放大器的 性能构成挑 战。
为什么运算放大器要这么使用？(1)同相放大器的共模信号比反相放大器大得多对共模抑制比要求高。
(2)我对“同、反 相两种放大器的共模信号抑制能力”的看法运放共模信号抑制比的优劣（db值）主要取决于运放内部（仅仅是内部）差动放大器的对称程度及增益。
这很明显，没有任何运放提供其共模抑制比的同时，附加了外部电路的结构条件。
对于单端输入，无论是同相还是反相，其等效共模值均是输入值的一半。
但因同相放大的输入阻抗通常大于反相放大，其抗干扰的能力当然差些。
如前述，反相输入时，反相端电压几乎为零，所以差分对管集电极电压只有一管变化。
同相输入时，反相端的电压和同相端电压相等，故共模电压和输入电压等值！也就是说所以差分对管集电极电压除了有两管有同时朝不同方向变化的部分外还有 朝同方向变化的量，这就是共模输出电压。
它和其中某一管的电压是同相相加的。
因此容易导致该管趋于饱和（或者截止），所幸共模电压的放大只是差模放大倍数的数万分之一。
上面所述，并不说明该放大器的差模输入和共模输入的共模抑制抑制比不同！应该是同相输入会附加一个与输入量等值的共模信号！因此对于输入信号较大时要慎用同相放大模式。
12 为什么运放一般要反比例放大?反相输入法与同相输入法的重大区别是：反相输入法，由于在同相端接一个平衡电阻到地，而在这个电阻上是没有电流的（因为运算放大器的输入电阻极大），所以这个同相端就近似等于地电位，称为“虚 地”，而反相端与同相端的电位是极接近的，所以，在反相端也存在“虚地”。
有虚地的好处是，不存在共模输入信号，即使这个运算放大器的共模抑制比不高，也保证没有共模输出。
而同相输入接法，是没有“虚地”的，当使用单端输入信号时，就会产生共模输入信号，即使使用高共模抑制比的运算放大器，也还是会有共模输出的。
所以，一般在使用时，都会尽量采用反相输入接法。
13.有的运放上电后即使不输入任何电压也会有输出，而且输出还不小，所以经常用VCC/2 作为参考 电压。
我这样说对不对？还有这应该是什么参数？还有选择运放应该注意哪些参数？望指教!(1)运放在没有任何输入的情况下有输出， 是由运放本身的设计结构不对称造成的，即产生了我们常说的输入失调电压Vos，它是运放的一个很重要的性能参数。