集成运放的原理与应用
集成运放基本概念
集成运放基本概念引言集成运放（Operational Amplifiers，简称为Op Amps）是一种重要的电子元件，广泛应用于模拟电路、信号处理、滤波、放大和计算等领域。
本文将介绍集成运放的基本概念，包括定义、特性、工作原理和常见应用。
定义集成运放是一种具有非常高的电压增益、宽带宽和差模输入阻抗的放大器。
它由多个晶体管和被动元件（如电阻和电容等）组成，通常采用芯片封装形式。
基本特性集成运放具有以下几个基本特性：1. 高增益集成运放的电压增益非常高（一般可达105-106之间），可将微弱的输入信号放大到较大的输出信号。
2. 宽带宽集成运放具有较宽的频带宽度，可放大较高频率的信号。
常见的集成运放的带宽在几十kHz到几百MHz之间。
3. 差模输入阻抗高差模输入阻抗是指集成运放对差模输入信号的接受能力，其值一般在几十兆欧姆到几百兆欧姆之间。
高差模输入阻抗可避免输入信号被影响和干扰。
4. 共模抑制比高共模抑制比是指集成运放对共模输入信号的抵抗能力，其值一般在几十分贝到几百分贝之间。
高共模抑制比可消除共模信号的影响，提高信号质量。
5. 输入和输出阻抗低输入和输出阻抗是指集成运放对输入和输出信号的阻碍程度，其值一般在几欧姆到几百欧姆之间。
低输入和输出阻抗可实现有效的信号耦合和传输。
工作原理集成运放的工作原理基于电流和电压的线性关系。
它接收输入信号并放大，然后将放大后的信号输出。
其基本工作原理如下：1.输入阶段：集成运放的输入阶段通常由差模输入对组成，一个对是非反相输入端，另一个对是反相输入端。
输入阶段将输入信号分别送入两对输入端。
2.差模输入放大：输入阶段的两对输入端把输入信号转换成差模信号。
差模输入信号经过放大器放大后，再次转换为单端信号传递给输出阶段。
3.输出阶段：输出阶段会将差模信号转换为单端输出信号，经过放大后输出。
输出阶段通常使用一个功放级或者输出级来实现。
集成运放的内部结构和指标会对其工作性能产生重要影响，如输入端偏置电压、共模范围、功率消耗、失调电流等。
电工电子学_集成运算放大器
24
9.3 集成运放在信号运算方面的应用
由于开环电压放大倍数Auo很高，集成运放开环工作时线性区很 窄。因此，为了保证运放处于线性工作区，通常都要引入深度负反馈。 集成运放引入适当的负反馈，可以使输出和输入之间满足某种特定的 函数关系，实现特定的模拟运算。当反馈电路为线性电路时，可以实 现比例、加法、减法、积分、微分等运算。
图9.2.1 反馈放大电路框图
电路中的反馈是指将电路的输出信号（电压或电流）的一部分或全部 通过一定的电路（反馈电路）送回到输入回路，与输入信号一同控制 电路的输出。可用图9.2.1所示的方框图来表示。
16
2. 反馈的分类
（1）正反馈和负反馈 根据反馈极性的不同，可以分为正反馈和负反馈。 （2）直流反馈和交流反馈 根据反馈信号的交直流性质，可以将反馈分为直流反馈和交流反馈。 （3）电压反馈和电流反馈 根据输出端反馈采样信息的不同，可以将反馈分为电压反馈和电流反 馈。 （4）串联反馈和并联反馈 根据反馈信号与输入信号在放大电路输入端联结方式的不同，可以将 反馈分为串联反馈和并联反馈。
9
3. 输入和输出方式
差放电路有双端输入和单端输入两种输入方式。同样也有双端 输出和单端输出两种输出方式。因此，差动放大电路共有四种输入输 出方式。 （1）双端输入双端输出 （2）双端输入单端输出 （3）单端输入双端输出 （4）单端输入单端输出
10
4. 共模抑制比
差动放大电路对差模信号和共模信号都有放大作用，但对差动 放大电路来说，差模信号是有用信号，共模信号则是需要抑制的。因 此要求差放电路的差模放大倍数尽可能大，而共模放大倍数尽可能小。 为了衡量差放电路放大差模信号和抑制共模干扰的能力，引入共模抑 制比作为技术指标，用KCMR表示。其定义为差模电压放大倍数与共 模电压放大倍数之比，即 A （9.1.11） K ud
集成运放工作原理
集成运放工作原理
集成运放是一种高增益放大器，常用于电子电路中以满足各种信号条件和应用要求。
它是由许多晶体管、电阻、电容等电子元件组成的集成电路。
集成运放可以实现放大、滤波、求和、差分运算等功能。
集成运放的工作原理如下：
1. 差动输入：集成运放具有两个输入端，分别为非反相输入端（+IN）和反相输入端（-IN）。
当+IN输入端的电压高于-IN
输入端时，输出电压将增大；反之，它将减小。
这种输入方式称为差动输入。
2. 开环放大：集成运放在没有反馈的情况下，具有极高的开环增益。
开环增益是指输出电压与输入电压之间的比例关系。
开环放大可以使输入信号经过放大后得到较大的输出信号。
3. 反馈机制：通过将输出信号与输入信号的某个比例连接起来，构成反馈回路，可以实现对集成运放的控制。
反馈可以分为正反馈和负反馈两种形式。
负反馈是最常用的一种形式，可以降低开环增益，并提高放大器的稳定性和线性度。
4. 输出电阻：集成运放的输出电阻很小，可以近似认为是零，因此可以驱动较大的负载电阻。
5. 输入阻抗：集成运放的输入阻抗很大，接近无穷大，可以认为输入电流接近于零。
6. 反向饱和保护：集成运放具有反向饱和保护功能，当输出电压超出一定范围时，集成运放将自动调整电路以避免损坏。
通过以上工作原理，集成运放可以实现各种信号处理任务，例如放大弱信号、滤波去噪、比较、求和等。
同时，集成运放还具有很高的稳定性、精确性和可靠性，广泛应用于各种电子设备和系统中。
集成运放的电路组成及其各部分的作用
集成运放的电路组成及其各部分的作用
集成运放是一种高电压放大倍数的多级直接耦合放大电路，由四部分组成：输入级、中间级、输出级和偏置电路，原理框图如图1所示。
它有两个输入端，一个输出端，如图中所标up 、un、uo。
均以“地”为公共端。
图1 集成运放原理框图1、输入级
输入级往往是一个高性能的双端输入差动放大电路。
一般要求其输入电阻高，差模电压放大倍数大，抑制共模信号的力量强，静态电流小。
输入级的好坏直接影响集成运放的大多数性能参数，如输入电阻、共模抑制比等。
2、中间级
中间级的作用是使集成运放具有较强的放大力量，多采纳共射（或共源）放大电路。
而且为了提高电压放大倍数，常常采纳复合管做放大管，以恒流源做集电极负载。
其电压放大倍数可以达到千倍以上。
3、输出级
输出级应具有输出电压线性范围宽、输出电阻小（即带负载力量强）、非线性失真小等特点。
集成运放的输出级多采纳互补对称功率放大电路。
4、偏置电路
偏置电路用于设置集成运放内部各级电路的静态工作点。
与分立元件不同，集成运放通常采纳电流源电路为各级供应合适的集电极（或
放射极、漏极）静态工作电流，从而确定了合适的静态工作点。
. 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。
运放的原理与使用
运放的原理与使用运放，即运算放大器，是一种广泛应用于电子电路中的集成电路元件。
它的主要功能是将输入信号放大到合理的幅度，以便用于各种运算。
运放的原理和使用可以通过以下几个方面进行详细说明。
一、运放的基本电路结构运放的基本电路结构由差动输入级、单端放大级和输出级组成。
差动输入级用于接收输入信号，并将信号转换为电流。
单端放大级将电流信号转换为电压信号，并放大到合适的幅度。
输出级通过负反馈机制将输出信号与输入信号进行比较，以保持输出信号与输入信号的一致性。
二、运放的放大特性运放具有很高的放大增益和带宽产品，可以将输入信号放大到较大的幅度。
同时，运放的输入阻抗很高，输出阻抗很低，可以减小信号的失真和干扰。
三、运放的运算功能运放可以实现各种运算功能，包括放大、求和、积分、微分等。
通过调整运放的反馈电阻和电容，可以得到不同的运算结果。
四、运放的使用在实际应用中，运放可以作为放大器、比较器、滤波器等电路中的关键元件。
下面分别介绍一些常见的运放应用。
1.放大器运放可以作为电压放大器进行电压信号的放大。
通过选择合适的反馈电阻和电容，可以得到不同的放大倍数和频率响应。
2.比较器运放可以作为比较器进行信号的比较。
通过设置阈值电压，当输入信号超过或低于阈值时，输出高电平或低电平。
3.积分器运放可以通过设置负反馈电容实现积分功能。
当输入信号通过运放时，反馈电容会对信号进行积分，从而得到输出信号。
4.微分器运放可以通过设置负反馈电阻和电容实现微分功能。
当输入信号通过运放时，反馈电容和电阻会对信号进行微分，从而得到输出信号。
5.滤波器运放可以结合电容和电阻构成低通、高通、带通滤波器等。
通过调整电容和电阻的数值，可以实现对不同频率信号的滤波功能。
总之，运放作为一种重要的电子元件，在电路设计中有着广泛的应用。
它的原理和使用方法可以根据具体的应用需求进行调整和优化。
通过合理的选择和配置，可以实现不同的信号处理和运算功能。
实验：集成运算放大器应用(加减运算电路设计)
2021/3/10
讲解：XX
8
图6－3 同相比例放大器
2021/3/10
讲解：XX
9
3．加法器
电路如图6－4所示。当运算放大器开环 增益足够时，运算放大器的输人端为虚地， 三个输入电压可以彼此独立地通过自身的输 入回路电阻转换为电流，能精确地实现代数 相加运算。根据虚断和虚短的概念，有
Ui1 Ui2 Ui3 UO
UO 10Ui
2021/3/10
讲解：XX
14
图6－6 反相比例放大器
2021/3/10
讲解：XX
15
在该比例放大器的输人端加人下列电压值
测出放大器的输出电压值。
2021/3/10
讲解：XX
16
2 同相跟随器 实验电路按图6－7连接，使其满足下列
关系式：
在该放大器的输人端加人下列电压值,
2021/3/10
R1 R2 R3
RF
UOR RF 1Ui1R RF 2Ui2R RF 3Ui3
2021/3/10
讲解：XX
10
4 减法器
电路如图6－5所示。当运算放大器开环 增益足够大时，输出电压Uo为：
在电阻值严格匹配的情况下，电路具有 较高的共模抑制能力。
2021/3/10
讲解：XX
11
图6－5 减法器电路
2021/3/10
讲解：XX
22
4 设计加减法电路
（1）设计一个加法电路，使其满足下列关系式：。
①输入信号Ui1、Ui2都是频率为1kHz的正弦信号，幅度分 别为U1p-p＝100mV，U2p-p＝200mV，观测输出是否满足 设计要求。
②输入信号Ui1是频率为1kHz，幅度为U1p-p＝100mV的正 弦信号，Ui2是直流电压（＋0.5V），观测输出是否满足设 计要求（注意输入信号中有直流电压使输出信号中含有直流 分量后与输出为纯交流信号的不同）。
集成运放电路的组成及各部分的作用
集成运放电路的组成及各部分的作用一、集成电路及其特点集成电路是利用氧化，光刻，扩散，外延，蒸铝等集成工艺，把晶体管，电阻，导线等集中制作在一小块半导体(硅)基片上，构成一个完整的电路。
按功能可分为模拟集成电路和数字集成电路两大类，其中集成电路运算放大器(线性集成电路，以下简称集成运放)是模拟集成电路中应用最广泛的，它实质上是一个高增益的直接耦合多级放大电路。
集成电路的特点1. 单个元件精度不高，受温度影响也大，但元器件的性能参数比较一致，对称性好。
适合于组成差动电路。
2. 阻值太高或太低的电阻不易制造，在集成电路中管子用得多而电阻用得少。
3. 大电容和电感不易制造，多级放大电路都用直接耦合。
4. 在集成电路中，为了不使工艺复杂，尽量采用单一类型的管子，元件种类也要少所以，集成电路在形式上和分立元件电路相比有很大的差别和特点。
常用二极管和三极管组成的恒流源和电流源代替大的集电极电阻和提供微小的偏量电流，二极管用三极管的发射结代替5. 在集成电路中，NPN管都做成纵向管，β大;PNP管都做成横向管，β小而PN结耐压高。
NPN管和PNP管无法配对使用。
对PNP管，β和(β+1)差别大，IB往往不能忽略。
二、集成运放电路的组成及各部分的作用1. 组成2. 作用如图所示，集成运放电路由四部分组成，输入级是一个双端输入的高性能差动放大电阻，要求其Ri高，Aod大，KCMR大，静态电流小，该级的好坏直接影响集成运放的大多数性能参数，所以更新变化最多。
中间级的作用是使集成运放具有较强的放大能力，故多采用复合管做放大管，以电流源做集电极负载。
输出级要求具有线性范围宽，输出电阻小，非线性失真小等特点。
偏置电路用于设置集成运放各级放大电路的静态工作点三、集成运放的电压传输特性1.符号同相输入端表示输入电压与输出电压相位相同，若uP >0，则uO >0;uP <0，则uO <0.反相输入端表示输入电压与输出电压相位相反，若uN >0，则uO <0;反之uN <0，则uO >0.2.电压的传输特性所谓电压传输特性，实际上是一种关系曲线如图4-3，即输出电压uo和输入电压ui之间的关系曲线。
集成运放大器的原理与应用
集成运放大器的原理与应用简介集成运放大器（Integrated Operational Amplifier），简称运放或放大器，是一种典型的模拟电路元件。
它以差分放大器为核心，通过负反馈技术，实现放大、滤波、积分、微分等功能。
其应用广泛，包括在电子设备、通信系统、控制系统等领域。
原理集成运放大器由多个晶体管、电阻、电容等元件组成。
其基本原理可用三个关键要素描述：差分输入、高增益和大共模抑制比。
1.差分输入：集成运放的输入端一般有两个，一个是称为非反向输入（+IN）的端口，另一个是称为反向输入（-IN）的端口。
这两个输入端之间的电压差称为差分电压，决定了输出信号的大小和极性。
2.高增益：集成运放具有高增益特性，即具有很高的放大倍数。
它可以在输入电压信号很小的情况下，将其放大成较大电压信号。
例如，当差分输入端之间的电压差非常微小时，输出信号也能达到较大值。
3.大共模抑制比：共模输入是指同时作用于运放两个输入端的电压信号，会对运放产生影响。
而大共模抑制比使得运放能够有效抵抗共模信号的干扰，保持差分输入信号的准确性。
应用放大器应用集成运放大器以其高增益、低失真的特点，广泛应用于各类放大器电路中。
•电压放大器：通过调整输入电压信号的放大倍数，实现信号增强的功能。
•电流放大器：将输入电流信号放大为较大电流信号，用于驱动大功率负载。
•仪器放大器：用于测量信号处理，提高测量精度和信噪比。
•复合放大器：实现不同放大模式的切换，满足多种应用需求。
滤波器应用集成运放大器在滤波器电路中起到关键作用，用于削弱或强调某种特定频率信号。
•低通滤波器：通过滤波器电路削弱高频信号，只保留低频信号。
•高通滤波器：通过滤波器电路削弱低频信号，只保留高频信号。
•带通滤波器：通过滤波器电路保留特定带宽范围内的信号，削弱其他频率信号。
•带阻滤波器：通过滤波器电路削弱特定频率范围内的信号，保留其他频率信号。
比较器应用集成运放大器作为比较器时，用于比较两个电压信号的大小。
集成运放的线性应用实验报告
集成运放的线性应用实验报告实验目的，通过实验，掌握集成运放的线性应用原理，加深对运放的理解，并学会运用运放进行线性应用。
实验仪器，集成运放实验箱、示波器、信号发生器、电压表、电阻、电容等。
实验原理，集成运放是一种集成电路，具有高输入阻抗、低输出阻抗、大增益等特点，可用于信号放大、滤波、积分、微分等线性应用。
在本实验中，我们将通过实验验证运放的线性应用原理。
实验步骤：1. 搭建基本的运放放大电路，连接电源并调节电压至适当数值。
2. 使用信号发生器输入正弦波信号，观察输出信号波形，并测量输入输出电压。
3. 更改输入信号频率，观察输出信号波形的变化。
4. 接入电容和电阻，组成低通滤波电路，观察输出信号波形的变化。
5. 接入电容和电阻，组成高通滤波电路，观察输出信号波形的变化。
6. 接入电容和电阻，组成积分电路，观察输出信号波形的变化。
7. 接入电容和电阻，组成微分电路，观察输出信号波形的变化。
实验结果：通过实验我们发现，在不同的线性应用中，集成运放都能够有效地进行信号处理。
在放大电路中，输入信号经过运放放大后输出；在滤波电路中，输入信号经过运放滤波后输出；在积分、微分电路中，输入信号经过运放积分、微分后输出。
同时，我们也观察到当输入信号频率变化时，输出信号波形也会相应变化，这说明运放对不同频率的信号都有良好的处理能力。
实验结论：通过本次实验，我们深入了解了集成运放的线性应用原理，并通过实验验证了其在不同线性应用中的有效性。
集成运放在电子电路中具有广泛的应用前景，能够满足不同场合对信号处理的需求。
掌握了集成运放的线性应用原理，我们可以更灵活地设计和应用电子电路，为工程实践提供了有力支持。
实验结束。
以上就是本次集成运放的线性应用实验报告，希望对大家有所帮助。
集成运放电压放大电路
集成运放电压放大电路一、引言集成运放是一种常用的电子元器件，广泛应用于各种电路中。
其中，电压放大电路是集成运放最常见的应用之一。
本文将介绍集成运放电压放大电路的原理、特点、设计方法以及注意事项等方面。
二、原理集成运放电压放大电路是通过对输入信号进行放大来实现信号处理的。
其基本原理如下：1. 集成运放有两个输入端，一个输出端和一个反馈回路。
2. 当两个输入端的电位相同时，输出端的电位为0V。
3. 当两个输入端的电位不同时，输出端会产生相应的输出信号。
4. 反馈回路可以控制输出信号与输入信号之间的比例关系。
三、特点1. 集成运放具有高增益和低失调等特点，能够有效地对输入信号进行放大和处理。
2. 集成运放具有高输入阻抗和低输出阻抗等特点，能够有效地避免对外部电路造成影响。
3. 集成运放具有广泛的工作范围和稳定性等特点，能够适应各种复杂环境下的使用需求。
四、设计方法1. 确定电路的输入信号和输出信号的范围和要求。
2. 选择合适的集成运放芯片，根据其参数和特性进行设计。
3. 确定反馈回路的类型和参数，以控制输出信号与输入信号之间的比例关系。
4. 根据电路的要求进行滤波、放大、偏置等处理，以满足电路的性能要求。
五、注意事项1. 集成运放具有高增益和高灵敏度等特点，需要注意对外部干扰信号的抑制和屏蔽。
2. 集成运放具有广泛的工作范围和稳定性等特点，需要注意对温度、湿度等环境因素的影响。
3. 反馈回路是集成运放电压放大电路中最重要的组成部分之一，需要注意其类型、参数和连接方式等方面。
六、总结集成运放电压放大电路是一种常用且重要的电子元器件应用。
通过对输入信号进行放大和处理，可以实现各种复杂信号处理需求。
在设计过程中需要注意选择合适的集成运放芯片、确定反馈回路类型和参数以及注意各种环境因素对电路性能影响等方面。
集成运放应用实验报告
一、实验目的1. 掌握集成运放的基本原理和特性。
2. 熟悉集成运放在各种线性应用电路中的设计方法。
3. 通过实验验证集成运放在实际电路中的应用效果。
4. 培养学生动手能力和分析问题的能力。
二、实验原理集成运放（Operational Amplifier，简称Op-Amp）是一种高增益、低漂移、高输入阻抗、低输出阻抗的直接耦合多级放大电路。
它具有多种线性应用，如比例、加法、减法、积分、微分等运算电路。
三、实验仪器与材料1. 集成运放芯片（如LM741、LM358等）2. 欧姆表3. 数字万用表4. 信号发生器5. 示波器6. 面包板7. 连接线四、实验内容与步骤1. 反相比例放大电路（1）搭建电路：将集成运放接入反相比例放大电路，其中输入电阻R1和反馈电阻Rf接入反相端，输出端接入负载电阻Rl。
（2）测试：使用信号发生器输出正弦波信号，调节输入信号幅度，观察输出波形，并测量输出电压和输入电压，计算放大倍数。
（3）分析：根据实验数据，分析放大电路的放大倍数与电阻的关系。
2. 同相比例放大电路（1）搭建电路：将集成运放接入同相比例放大电路，其中输入电阻R1和反馈电阻Rf接入同相端，输出端接入负载电阻Rl。
（2）测试：使用信号发生器输出正弦波信号，调节输入信号幅度，观察输出波形，并测量输出电压和输入电压，计算放大倍数。
（3）分析：根据实验数据，分析放大电路的放大倍数与电阻的关系。
3. 加法运算电路（1）搭建电路：将集成运放接入加法运算电路，其中两个输入电阻R1和R2接入同相端，第三个输入电阻R3接入反相端，输出端接入负载电阻Rl。
（2）测试：使用信号发生器输出两个正弦波信号，调节输入信号幅度，观察输出波形，并测量输出电压和输入电压，计算输出电压与输入电压的关系。
（3）分析：根据实验数据，分析加法运算电路的输出电压与输入电压的关系。
4. 积分运算电路（1）搭建电路：将集成运放接入积分运算电路，其中输入电阻R1和反馈电阻Rf接入反相端，输出端接入电容C。
集成运放内部电路原理
集成运放内部电路原理
集成运算放大器（简称集成运放）是一种将多个电子器件集成在一块单晶硅芯片上的电子器件。
其内部电路原理如下：
1. 输入级：由差分式放大电路组成，利用其对称性可提高电路性能。
2. 中间电压放大级：主要作用是提高电压增益，由多级放大电路组成。
3. 输出级电压增益为1，但为负载提供功率。
此外，集成运放的电路中还包括偏置电路，用于提供偏置电压以及对输入信号交流成分进行放大。
输入信号首先经过隔直电容过滤其直流成分，然后通过直流偏置信号进行放大。
反馈电阻和反向端电阻用于确定放大倍数。
整个电路具有同相输入端P、反相输入端N和输出端O。
当P端加入电压信号时，O端输出同相的电压信号；N端加入电压信号时，O端输出反相的电压信号。
此外，该电路还可以抑制共模信号，当输入信号中含有共模噪声时，将被抑制。
以上信息仅供参考，如需了解更多信息，建议查阅集成运放相关书籍或咨询专业人士。
集成运放及应用实验报告
一、实验目的1. 理解集成运算放大器（运放）的基本原理和特性。
2. 掌握集成运放的基本线性应用电路的设计方法。
3. 通过实验验证运放在实际电路中的应用效果。
4. 了解实验中可能出现的误差及分析方法。
二、实验原理集成运算放大器是一种高增益、低噪声、高输入阻抗、低输出阻抗的直接耦合多级放大电路。
它广泛应用于各种模拟信号处理和产生电路中。
本实验主要研究运放的基本线性应用电路，包括比例、加法、减法、积分、微分等运算电路。
三、实验仪器与器材1. 集成运放（如LM741）2. 模拟信号发生器3. 示波器4. 数字多用表5. 电阻、电容等电子元件6. 面包板四、实验内容1. 反相比例运算电路(1) 设计电路：根据实验要求，搭建一个反相比例运算电路，其中输入电阻R1和反馈电阻Rf的比值决定了放大倍数A。
(2) 实验步骤：a. 连接电路，确保无误。
b. 输入一定频率和幅值的正弦信号，观察输出波形。
c. 改变输入信号幅度，记录输出波形。
d. 计算放大倍数，并与理论值进行比较。
2. 同相比例运算电路(1) 设计电路：搭建一个同相比例运算电路，其中输入电阻R1和反馈电阻Rf 的比值决定了放大倍数A。
(2) 实验步骤：a. 连接电路，确保无误。
b. 输入一定频率和幅值的正弦信号，观察输出波形。
c. 改变输入信号幅度，记录输出波形。
d. 计算放大倍数，并与理论值进行比较。
3. 加法运算电路(1) 设计电路：搭建一个加法运算电路，实现两个输入信号的求和。
(2) 实验步骤：a. 连接电路，确保无误。
b. 输入两个不同频率和幅值的正弦信号，观察输出波形。
c. 改变输入信号幅度，记录输出波形。
d. 验证输出波形为两个输入信号的相加。
4. 减法运算电路(1) 设计电路：搭建一个减法运算电路，实现两个输入信号的相减。
(2) 实验步骤：a. 连接电路，确保无误。
b. 输入两个不同频率和幅值的正弦信号，观察输出波形。
c. 改变输入信号幅度，记录输出波形。
运算放大器原理及应用
集成运算放大器将电路的元器件和连线制作在同一硅片上，制成了集成电路。
随着集成电路制造工艺的日益完善，目前已能将数以千万计的元器件集成在一片面积只有几十平方毫米的硅片上。
按照集成度（每一片硅片中所含元器件数）的高低，将集成电路分为小规模集成电路(简称SSI) ，中规模集成电路(简称MSI), 大规模集成电路(简称LSI)和超大规模集成电路(VLSI)。
运算放大器实质上是高增益的直接耦合放大电路，集成运算放大器是集成电路的一种，简称集成运放，它常用于各种模拟信号的运算，例如比例运算、微分运算、积分运算等，由于它的高性能、低价位，在模拟信号处理和发生电路中几乎完全取代了分立元件放大电路。
集成运放的应用是重点要掌握的内容，此外，本章也介绍集成运放的主要技术指标，性能特点与选择方法。
一、集成运算放大器简介1. 集成运放的结构与符号1. 结构集成运放一般由4部分组成，结构如图1所示。
图1 集成运放结构方框图其中：输入级常用双端输入的差动放大电路组成，一般要求输入电阻高，差摸放大倍数大，抑制共模信号的能力强，静态电流小，输入级的好坏直接影响运放的输入电阻、共模抑制比等参数。
中间级是一个高放大倍数的放大器，常用多级共发射极放大电路组成，该级的放大倍数可达数千乃数万倍。
输出级具有输出电压线性范围宽、输出电阻小的特点，常用互补对称输出电路。
偏置电路向各级提供静态工作点，一般采用电流源电路组成。
2. 特点：142○1 硅片上不能制作大容量电容，所以集成运放均采用直接耦合方式。
○2 运放中大量采用差动放大电路和恒流源电路，这些电路可以抑制漂移和稳定工作点。
○3 电路设计过程中注重电路的性能，而不在乎元件的多一个和少一个 ○4 用有源元件代替大阻值的电阻 ○5 常用符合复合晶体管代替单个晶体管，以使运放性能最好 3. 集成运放的符号从运放的结构可知，运放具有两个输入端v P 和v N 和一个输出端v O ，这两个输入端一个称为同相端，另一个称为反相端，这里同相和反相只是输入电压和输出电压之间的关系，若输入正电压从同相端输入，则输出端输出正的输出电压，若输入正电压从反相端输入，则输出端输出负的输出电压。
集成运放的应用实验报告
集成运放的应用实验报告《集成运放的应用实验报告》在电子电路中，集成运放是一种非常重要的器件，它广泛应用于放大、滤波、积分、微分等电路中。
本文将通过实验报告的形式，介绍集成运放的应用实验，以及实验结果和分析。
实验目的：1. 了解集成运放的基本特性和工作原理；2. 掌握集成运放在放大电路中的应用；3. 掌握集成运放在滤波电路中的应用；4. 掌握集成运放在积分、微分电路中的应用。
实验原理：集成运放是一种高增益、高输入阻抗、低输出阻抗的电子器件，常用符号为“△”，具有一个非常大的开环增益。
在实际应用中，集成运放通常被连接在反馈电路中，以实现各种功能的电路。
实验内容：1. 集成运放的基本特性实验：测量集成运放的输入偏置电压、输入偏置电流、共模抑制比等参数；2. 集成运放的放大电路实验：设计并搭建一个非反相放大电路，测量放大倍数和频率响应；3. 集成运放的滤波电路实验：设计并搭建一个低通滤波电路和高通滤波电路，测量频率响应和滤波特性；4. 集成运放的积分、微分电路实验：设计并搭建一个积分电路和微分电路，测量输入输出波形。
实验结果和分析：1. 集成运放的基本特性实验结果表明，输入偏置电压较小，输入偏置电流较小，共模抑制比较高，符合理论预期；2. 非反相放大电路实验结果表明，放大倍数与理论计算值基本吻合，频率响应符合预期；3. 低通滤波电路和高通滤波电路实验结果表明，频率响应和滤波特性符合预期；4. 积分电路和微分电路实验结果表明，输入输出波形符合积分和微分的特性。
结论：通过本次实验，我们深入了解了集成运放的基本特性和应用，掌握了集成运放在放大、滤波、积分、微分电路中的应用方法和技巧，为今后的电子电路设计和应用打下了坚实的基础。
同时也加深了对集成运放工作原理的理解，为进一步深入学习和研究提供了重要的实验基础。
第6章 集成运算放大器及其应用
6．3 ．
一、比例运算电路
集成运算放大器的线性应用
1．反相比例运算电路 反相比例运算电路如下图所示
根据理想运放在线性区“虚短”和“虚断”的特点，有 输入电压ui 通过电阻R1作用于集成运放的反相输入端，故输出电压uo与ui 反 相；电阻Rf 跨接在集成运放的输出端和反相输入端，引入了电压并联负反馈； 同相输入端通过电阻R’ 接地，R’ 为补偿电阻，以保证集成运放输入级差分放 大电路的对称性，其值为ui =0时反相输入端总等效电阻，即R’=R1∥ Rf 。 集成运放两个输入端的电位均为零，但由于它们并没有接地，故称为“虚 地”。节点N的电流方程为 该电路的闭环电路放大倍数为 由于N点虚地(u－＝0)，整理得出 A＝ uo ／ui ＝ －Rf／ R1 若Rf＝ R1 ，则A=1，即uo ＝－ui ，这时电路为倒相器。 uo 与ui 成比例关系，比例系数为－Rf／ R1负号表示uo 与ui 反相。 1
6．２ 放大电路中的负反馈 ．
一、反馈的基本概念 所谓反馈，就是指连接放大电路输入回路和放大电路输出回路的电路(或元 件)，利用反馈元件将输出信号(电压或电流，全部或部分)引回到放大电路输入 回路中，来影响或改变受控元件的净输入信号(电压或电流)的大小或波形，从 而控制输出信号的大小及波形。将放大电路输出端的电压或电流，通过一定的 方式返回到放大器的输入端，对输入端产生作用或影响，称为反馈。 反馈放大电路的方框图如下图所示。
•
• 放大器的输出信号为 由上式可知，放大器一旦引入深度负反馈，其闭环放大倍数仅与反馈系数 F 有关，而与放大器本身的参数无关。 反馈放大器的放大倍数At(又称为闭环增益)为
其中， 称为反馈深度，是描述反馈强弱的物理量。可见，放大器引 入负反馈后，放大器的放大倍数下降。如果 >>1，则一般认为反馈 已经加得很深，这时的反馈称为深度负反馈，此时上式可简化为
实验八集成运算放大器的基本应用（i）
40 模拟电子技术实验实验八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. 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、实验设备与器件三、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。
1.理想运放的特性在大多数情况下，运放可被视为理想器件，就是将运放的各项技术指标理想化，理想运放需要满足下列条件：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。
2.基本运算电路（1）反相比例运算电路实验八 集成运算放大器的基本应用(Ⅰ) 41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i 1F O U R R U -=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)(i22F i11F O U R RU R R U +-= R 3＝R 1 / / R 2 / / R F （3）同相比例运算电路(a) 同相比例运算电路 (b) 电压跟随器图8－3 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 1F O )(1U R R U += R 2＝R 1 / / R F42 模拟电子技术实验当R 1→∞时，U O ＝U i ，即得到如图8－3(b)所示的电压跟随器。
集成运放构成正反馈微分电路的原理
集成运放构成正反馈微分电路的原理
正反馈微分电路是一种电路配置，其中集成运放的输出信号被
连接到输入端的反馈回路上。
这种电路的原理是利用正反馈来增加
电路的增益和灵敏度。
首先，让我们来看看集成运放的基本原理。
集成运放是一种高
增益放大器，它有两个输入端和一个输出端。
在正反馈微分电路中，我们使用集成运放的两个输入端来构建微分电路。
其中一个输入端
连接到待测电压，另一个输入端连接到参考电压。
当待测电压和参
考电压之间有微小变化时，集成运放会放大这个差值，并输出到反
馈回路上。
正反馈微分电路的原理在于，当输入端的差值增加时，输出信
号也会增加，这样就形成了正反馈。
这种正反馈会使电路的增益增加，从而使微分电路对输入信号的变化更为敏感。
换句话说，正反
馈微分电路可以通过增加输出信号来放大输入信号的微小变化，从
而提高电路的灵敏度。
另外，正反馈微分电路还可以用于滤波和信号处理。
通过调整
反馈回路的参数，可以实现对特定频率范围内的信号进行放大或抑
制。
这使得正反馈微分电路在许多应用中都非常有用，例如音频处理、通信系统和仪器测量等领域。
总的来说，正反馈微分电路利用集成运放的正反馈特性来增加电路的增益和灵敏度，从而实现对输入信号的放大和处理。
这种电路在电子工程领域有着广泛的应用，是一种非常重要的电路配置。
集成运放的应用（反相与同相放大器）
14.
测量，（用示波器
15. 。
进行测量）要尽
可能的详细讲
解。
参
考 1. 《电工学》 秦曾煌 主编 高等教育出版社 文 2. 《电子技术》 付植桐 主编 高等教育出版社
献
1. 同反相放大器输出与输入之间的相位差是怎样的？ 思 2. 当输入的信号过大时，出现输出交流波形的限幅，试说明其原因，此时的电压放大倍
数与理论 值是否 相同， 测量之 。 考 题 3. 运算放大器的同相端与反相端的电压能否用仪表测量出来？实验的测量值是多少？
4. 。 5. 。
课
后 该实验的难度不大，但是学生最容易犯的错误是信号源，运算放大器，双踪示波器要“共
小 同接地”，在这点上要强调，另外，该实验中的若干不同阻值的电阻若能按阻值的不同进行
教案 电子电工与医用设备学教研室
（医用电子学实验）A1 影像 1 教室
实 集成运放的应用（反相与
内
容 标
验 2 同相放大器）
题
课时
3 学时
教 1. 理解集成运算放大器的基本特性。
学 2. 掌握集成运算放大器的使用方法，掌握反相与同相放大器的电压放大倍
目
的
数的测试。
重
点
重点：①掌握集成运算放大器的基本特性。 ②掌握集成运算放大器的应用（同相与反相放大器）。
结
分类就好 了，这 样可提 高实验 的效率 。
第3页共3页
难 难点：①集成运算放大器的应用特点（拓扑结构的特点）
点
时间分配
教学内容
教学方法
教学内容
1. 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，低漂移的直流放大器，
在它的输出端和输入端之间加上反馈的网络， 在进行实验操作
- 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)。
集成运放的原理与应用
1. 什么是集成运放
集成运放（Integrated Operational Amplifier），简称IC运放，是一种常用的
电子器件，利用集成电路技术将放大器电路的各个功能模块集成在一个芯片上，通常被用作信号放大、滤波、比较、积分和微分等电路中。
2. 集成运放的工作原理
集成运放主要由差动放大器、输出级、电源、反馈回路等组成，其工作原理可
以分为以下几个方面：
2.1 差动放大器
差动放大器是集成运放的核心部分，采用差动放大器可以使运放具有较高的增
益和抗干扰能力。
差动放大器由两个输入端（非反相输入端和反相输入端）和一个输出端组成，其输入信号经过前级放大后，通过差动放大器进行放大和处理。
2.2 反馈回路
运放的反馈回路主要用于控制放大倍数和稳定运放的工作状态。
常见的反馈回
路包括：电压负反馈和电流反馈。
电压负反馈是指将运放输出端的一部分信号反馈到反相端，从而控制运放的增益；电流反馈是指将运放输出端的一部分电流反馈到输入端，从而限制输出端的电流。
2.3 输出级
输出级是集成运放的输出部分，用于将差动放大器输出的信号经过放大和处理
后输出到负载上。
输出级通常由晶体管电路组成，可以提供较大的输出电流和电压。
2.4 电源
集成运放需要外部稳定的双极性供电电源，常见的工作电源电压为正负15V。
电源电压的稳定性对运放的工作性能和输出质量有重要影响。
3. 集成运放的应用
集成运放广泛应用于各种电子设备和系统中，以下列举几个常见的应用场景：
3.1 信号放大
集成运放可以将微弱的输入信号放大到需要的幅度，常用于传感器信号的放大
和处理。
3.2 比较器
运放可以将输入信号与参考电平进行比较，并输出高或低电平，常用于电压比较、电压门限检测等。
3.3 滤波器
利用运放的差动放大和反馈回路，可以组成各种滤波器电路，如低通滤波器、
高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。
3.4 积分与微分电路
运放结合电容和电阻等元件，可以实现信号的积分和微分运算，常见的应用包
括信号的积分与微分、波形发生器等。
3.5 参考电压源
运放可以作为参考电压源，提供稳定的直流参考电压，常用于模拟电路的基准
电平和检测。
3.6 调节器
运放可以用于负反馈调节，通过改变反馈电阻或电容等参数，调节电路的增益、频率响应和稳定性。
4. 总结
集成运放作为一种常用的电子器件，通过将放大器电路的各个功能模块集成在
一个芯片上，实现了信号放大、滤波、比较、积分和微分等功能。
它的工作原理主要包括差动放大器、反馈回路、输出级和电源等部分。
在实际应用中，集成运放被广泛应用于信号放大、比较器、滤波器、积分与微分电路、参考电压源和调节器等领域。
【注意】以上内容仅供参考，具体使用时请根据实际情况进行设计和调试。