集成运放的基本组成部分 (2)
第11章 集成运算放大器及其应用
上式表明，差动放大电路的差模电压放大倍数和 单管放大电路的电压放大倍数相同。多用一个放大管 后，虽然电压放大倍数没有增加，但是换来了对零漂 的抑制。这正是差动放大电路的优点。
差动放大电路对共模输入信号的放大倍数叫做共 模电压放大倍数，用Auc表示，可以推出，当输入共 模信号时，Auc为
Au c u o u C1 u C 2 0 0 ui c ui1 ui1
由于集成运放的电压放大倍数Ao d和输入电阻Ri d 都非常大（理想情况下，两者约等于∞），于是可以 推得 u u
i i 0
注意：“虚短”和“虚断”是理想运放工作在线 性区时的两个重要特点。这两个特点常常作为今后分 析运放应用电路的出发点，因此必须牢固掌握。
（2）集成运放工作在非线性区的特性 如果运放的工作信号超出了线性放大范围，则输 出电压与输入电压不再满足式（11-1），即uo不再随 差模输入电压（u+ - u -）线性增长，uo将达到饱和。 此时集成运放的输出电压uo只有两种取值：或等于运 放的正向最大输出电压+UOM，或等于其负向最大输 出电压-UOM，具体为 当u + ＞u - 时，uo = +UOM 当u + ＜u - 时，uo = -UOM 另外，因为集成运放的输入电阻Ri d很大，故在 非线性区仍满足输入电流等于零，即式（11-3）对非 线性工作区仍然成立。
有时，为了简化起见，常常不把恒流源式差动放 大电路中恒流管T3的具体电路画出，而采用一个简化 的恒流源符号来表示，如图11-7所示。
二、输出级——功率放大电路 集成运放的输出级是向负载提供一定的功率，属 于功率放大，一般采用互补对称的功率放大电路。 1. 功率放大电路的特点 （1）因为信号的幅度放大在前置电路中已经完成， 所以功率放大电路对电压放大倍数并无要求。由于射 极输出器的输出电流较大，能使负载获得较大输出功 率，并且它的输出电阻小，带负载能力强，因此通常 采用射极输出器作为基本的功率放大电路。不过单个 的射极输出器对信号正负半周的跟随能力不同，在实 用的功率放大电路中大多采用双管的互补对称电路形 式。
集成运放的基本组成部分
集成运放的基本组成部分偏置电路偏置电路的作用是向各放大级提供合适的偏置电流，确定各级静态工作点。
各个放大级对偏置电流的要求各不相同。
对于输入级，通常要求提供一个比较小（一般为微安级）的偏置电流，而且应该非常稳定，以便提高集成运放的输入电阻，降低输入偏置电流、输入失调电流及其温漂等等。
在集成运放中，常用的偏置电路有以下几种：镜像电流源也称为电流镜（Current Mirror），在集成运放中应用十分广泛，它的电路如下图所示。
电源VCC通过电阻R和VT1，产生一个基准电流IREF，由图可得然后在VT2的集电极得到相应的IC2，作为提供给某个放大级的偏置电流。
由于UBE1＝UBE2，而VT1和VT2是做在同一硅片上两个相邻的三极管，它们的工艺、结构和参数都比较一致，因此可以认为由于输出恒流IC2和基准电流IREF相等，它们之间如同是镜像的关系，所以这种恒流源电路称为镜像电流源。
镜像电流源的优点是结构简单，而且具有一定的温度补偿作用。
二、比例电流源在镜像电流源的基础上，在VT1、VT2的发射极分别入两个电阻R1和R2，即可组成比例电流源，如下图所示。
由于VT1、VT2是做在同一硅片上的两个相邻的三极管，因此可以认为UBE1≈IE2R2，则IE1R1≈IE2R2如果两管的基极电流可以忽略，由上式可得可见两个三极管的集电极电流之比近似与发射极电阻的阻值成反比，故称为比例电流源。
以上两种电流源的共同缺点是，当直流电源VCC变化时，输出电流IC2几乎按同样的规律活动，因此不适用于直流电源在大范围内变化的集成运放。
此外，若输入级要求微安级的偏置电流，则所有电阻将达兆欧级，在集成电路中无法实现。
差分放大输入级集成运放的输入对于它的许多指标诸如电阻、共模输入电压、差模输入电压和共模抑制比等等，起着决定性的作用，因此是提高集成运放质量的关键。
为了发挥集成电路内部元件参数匹配较好、易于补偿的优点，输入级大都采用差分放大电路的形式。
第二章集成运算放大器、电压比较器、乘法器
输出与两个输入信号的差值成正比。
总目录 章目录 返回 上一页 下一页
分析方法2：利用叠加原理
减法运算电路可看作是反相比例运算电路与同相
比例运算电路的叠加。
RF
uo
RF R1
ui1
uo
(1
RF R1
)u
+ ui1
–
+ ui2 –
R1 R2
u+
– +
R3
+
+ uo –
(1RF) R3 R1 R2R3
uo –
RF
同相加法运算电路的特点：
1. 输入电阻高；
2. 共模电压高；
ui1
3.
当改变某一路输入电阻时， 对其它路有影响；
ui2
R1 Ri1
– +
+
+ uo –
u o (1R R F 1)R (i1 R i2 R i2u i1R i1 R i1 R i2 Ru i2i2)
总目录 章目录 返回 上一页 下一页
Auf
uo ui
1RF R1
ri
ui ii
ro 0
总目录 章目录 返回 上一页 下一页
结论：
① Auf 为正值，即 uo与 ui 极性相同。因为 ui 加 在同相输入端。
② Auf只与外部电阻 R1、RF 有关，与运放本 身参数无关。
③ Auf ≥ 1 ，不能小于 1 。 ④ u– = u+ ≠ 0 ，反相输入端不存在“虚地”现象。 ⑤ 电压串联负反馈，输入电阻高、输出电阻低，
第二章集成运算放大器、电压 比较器、乘法器
集成电路
1．2 集成运放的基本构成和表示符号1．2．1集成运放的基本构成集成运放是以双端为输入，单端对地为输出的直接耦合型高增益放大器，是一种模拟集成电子器件。
集成运放内部电路包括四个基本组成环节，分别是：输入级、中间级、输出级和各级的偏置电路。
对于高性能、高精度等特殊集成运放，还要增加有关部分的单元电路。
例如：温度控制电路、温度补偿电路、内部补偿电路、过流或过热保护电路、限流电路、稳压电路等。
图1—2—l所示为集成运放内部电路方框图。
由于三极管容易制造，且它在硅片上占的面积小，所以集成运放内部电路大量采用三极管代替其他元件，如用三极管代替二极管，用有源负载代替电阻负载等。
由于三极管是在相同的工艺条件下同时制造的，同一硅片上的对管特性比较相近，易获得良好的对称特性，且在同一温度场，易获得良好的温度补偿，具有很好的温度稳定性。
在集成电路中，各元件易于集成的顺序是：三极管、二极管、小的电阻、小的电容等，对于大的电阻或大的电容、电感等难以集成，可采用外接的方法。
在集成电路中，不能直接集成电感元件，如在集成电路内部需要电感时，可用其他元件(如：三极管、电阻、电容等)模拟出电感元件1，输入级为了提高集成运放的输入电阻、减小失调电压和偏置电流、提高差模和共模输入电压范围等性能，集成运放的输入级的差动输入放大电路，常采用超揖管、达林顿复合管、串联互补复合管、场效应管等。
为了获得较高的增益，减少内部电路的补偿要求，在差动输入放大级中，还采用有源负载或恒流源负载。
输入级的保护电路也是不可缺少的。
2，中间级集成运放的中间级常采用电平位移电路，将电平移动到地电平，其电路多采用恒流源、横向PNP管、稳压管、正向二极管链、电阻降压电路等。
从双端变单端的变换，常采用并联电压负反馈、有源负载、电流负反馈、PNP管等方法。
为了提高共模抑制能力、提高差模增益和提供稳定的内部工作电流，实际电路中广泛采用各种恒流源电路，如稳压管恒流源、镜像恒流源、多集电极恒流源、场效应管恒流源等。
实验五 集成运算放大器的基本运算电路(2)
实验五 集成运算放大器的基本运算电路一、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、正确理解运算电路中各组件参数之间的关系和“虚短”、“虚断”、“虚地”的概念。
二、设计要求1、设计反相比例运算电路，要求|A uf |=10，R i ≥10K Ω，确定外接电阻组件的值。
2、设计同相比例运算电路，要求|A uf |=11，确定外接电阻组件值。
3、设计加法运算电路，满足U 0=-（10U i1+5U i2）的运算关系。
4、设计差动放大电路（减法器），要求差模增益为10，R i >40K Ω。
5、应用Multisim8进行仿真，然后在实验设备上实现。
三、实验原理1、理想运算放大器特性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。
当外部接入不同的元器件组成负反馈电路时，可以实现比例、加法、减法、积分、微分等模拟运算电路。
理想运放，是将运放的各项技术指标理想化，满足下列条件的运算放大器称为理想运放。
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)反相比例运算电路电路如图2.5.1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2.5.1反相比例运算电路图2.5.2反相加法运算电路(2) 反相加法电路i 1F O U R R U -=电路如图2.5.2所示，输出电压与输入电压之间的关系为)U R RU R R (U i22F i11F O +-=R 3＝R 1//R 2//R F (3)同相比例运算电路图2.5.3(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 1FO )U R R (1U +=R 2＝R 1//R F 当R 1→∞时，U O ＝U i ，即得到如图2.5.3(b)所示的电压跟随器。
电工 单元九 集成运放
实际特性
饱和区
（l）开环电压放大倍数为无穷大，A0→∞ （2）运算放大器差模输入电阻，rid→∞ （3）输出电阻为零，r0几乎为零
（1） 线性区的特点
理想运放工作在线性区时有两个重要的特点：“虚短”
和“虚断”。即 u+≈u－ i+= i－≈0 “虚短”表示集成运放的同相输入端与反相输入端的电 压近似相等，如同将该两点虚假短路一样。若运放其中一个 输入端接“地”，则有u+≈u－=0，这时称“虚地”。 “虚断”表示没有电流流入运放（因为理想运放的差模
集成运放开环时输出级的输出电阻，称为开环输出电阻。r0愈小， 集成运放带负载的能力就愈强。由于集成运放采用互补对称式 射极输出电路，其r0较低，一般为几十到几百欧。
（4）最大输出电压UOM
在标称电源电压和额定负载电阻的情况下，能使集成运放 输出电压和输入电压保持不失真关系的最大输出电压，称 为集成运放的最大输出电压。一般为电源电压的70%左右
对于单级运放电路，反馈元件（例如Rf)接到同相输入端是正反馈，接到 反相输入端是负反馈。
反馈的其他分类
1.直流反馈和交流反馈——反馈的信号 直流反馈：反馈信号是直流分量的称为直流反馈，直流反馈 用于稳定静态工作点。 交流反馈：反馈信号是交流分量的称为交流反馈。 有时反馈信号中既含有直流分量又含有交流分量。
一、开环、闭环、反馈ห้องสมุดไป่ตู้概念
1、定义
集成运放有两个输入端，一个输出端。当输出端和输入端之间 不外接电路，即两者之间在外部是断开的，这称为开环状态 当用一定形式的网络（如R、C等）在外部将它们连接起来，这称 为闭环状态，又称为反馈状态。
反馈在电和非电领域都得到了广泛的应用。通常自动控制和自动调节 系统都是基于反馈原理构成的；在放大电路中适当引入反馈、可以改善放 大电路的性能
讲义第5章集成运算放大电路
第5章集成运算放大电路（上一章介绍的用三极管、场效应管等组成的放大电路称为分立元件电子电路。
）集成电路：如果在一块微小的半导体基片上，将用晶体管（或场效应管）组成的实现特定功能的电子电路制造出来，这样的电子电路称为集成电路。
（集成电路是一个不可分割的整体，具有其自身的参数及技术指标。
模拟集成电路种类较多，本章主要介绍集成运算放大电路。
）本章要求：（1）了解集成运放的基本组成及主要参数的意义。
（2）理解运算放大器的电压传输特性，理解理想运算放大器并掌握其基本分析方法。
（3）理解用集成运放组成的比例、加减、微分和积分运算电路的工作原理。
（4）理解电压比较器的工作原理和应用。
5.1集成运算放大器简介5.1.1集成运算放大器芯片集成运算放大器是一种具有很高放大倍数的多级直接耦合放大电路。
是发展最早、应用最广泛的一种模拟集成电路。
集成运算放大器简称运放，是一种多端集成电路。
集成运放是一种价格低廉、用途广泛的电子器件。
早期，运放主要用来完成模拟信号的求和、微分和积分等运算，故称为运算放大器。
现在，运放的应用已远远超过运算的范围。
它在通信、控制和测量等设备中得到广泛应用。
1、集成电路的概念（1）集成电路：禾U用半导体的制造工艺，把晶体管、电阻、电容及电路连线等做在一个半导体基片上，形成不可分割的固体块。
集成电路优点：工作稳定、使用方便、体积小、重量轻、功耗小。
（2）集成电路分类：模拟、数字集成电路；单极型、双极型集成电路，小、中、大、超大规模集成电路。
①模拟集成电路：以电压或电流为变量，对模拟量进行放大、转换、调制的集成电路。
（可分为线性集成电路和非线性集成电路。
）②线性集成电路：输入信号和输出信号的变化成线性关系的电路，如集成运算放大器。
③非线性集成电路：输入信号和输出信号的变化成非线性关系的电路，如集成稳压器。
（3）线性集成电路的特点①电路一般采用直接耦合的电路结构，而不采用阻容耦合结构。
②输入级采用差动放大电路，目的是克服直接耦合电路的零漂。
(整理)通用型集成运放一般由几部分电路组成
习 题3.1 通用型集成运放一般由几部分电路组成，每一部分常采用哪种基本电路？通常对每一部分性能的要求分别是什么？解：通用型集成运放由输入级、中间级、输出级和偏置电路等四个部分组成。
通常，输入级为差分放大电路，中间级为共射放大电路，输出级为互补电路，偏置电路为电流源电路。
对输入级的要求：输入电阻大，温漂小，放大倍数尽可能大。
对中间级的要求：放大倍数大，一切措施几乎都是为了增大放大倍数。
对输出级的要求：带负载能力强，最大不失真输出电压尽可能大。
对偏置电路的要求：提供的静态电流稳定。
3.2 已知一个集成运放的开环差模增益A o d 为100dB ，最大输出电压峰-峰值U o p p ＝±14V ，分别计算差模输入电压u I （即u P －u N ）为10μV 、100μV 、1mV 、1V 和－10μV 、－100μV 、－1mV 、－1V 时的输出电压u O 。
解：根据集成运放的开环差模增益，可求出开环差模放大倍数5od od 10dB 100lg 20==A A当集成运放工作在线性区时，输出电压u O ＝A o d u I ；当A o d u I 超过±14V 时，u O 不是＋14V ，就是－14V 。
故u I （即u P －u N ）为10μV 、100μV 、1mV 、1V 和－10μV 、－100μV 、－1mV 、－1V 时，u O 分别为1V 、10V 、14V 、14V 、－1V 、－10V 、－14V 、－14V 。
3.3 已知几个集成运放的参数如表P3.3所示，试分别说明它们各属于哪种类型的运放。
表P3.3解：A 1为通用型运放，A 2为高精度型运放，A 3为高阻型运放，A 4为高速型运放。
3.4 多路电流源电路如图P4.4所示，已知所有晶体管的特性均相同，U B E 均为0.7V 。
试求I C 1、I C 2各为多少。
图P 3.4解：因为T 1、T 2、T 3的特性均相同，且U B E 均相同，所以它们的基极、集电极电流均相等，设集电极电流为I C 。
集成运放的基本组成电路
集成运放的基本组成电路集成运放的形状特点→ 基本组成电路框图→ 偏置电路→ 差分放大输入级→ 中间放大级→ 互补对称输出级。
1、集成运放的形状结构介绍现在使用的运算放大器都是集成组件，应用最广泛的集成放大器是集成运算放大器（集成运放），最早用于模拟计算机，并由此而得名。
随着技术指标的不断提高和价格的日益降低，作为一种通用的高性能放大器，目前已经广泛应用于自动掌握、精密测量、通信、信号处理以及电源等电子技术应用的全部领域。
集成运放有金属圆壳式和陶瓷双列直插式等封装形式，如图5.1所示是集成运放F007和μA741的形状、管脚图。
图中：①、⑤、⑧——空脚②——反相输入端③——为同相输入端⑥——为输出端⑦——正电源端④——负电源端集成运放内部电路结构简单，而对使用者来说，须把握的是其主要性能及其连接和使用的方法，因而本章不再具体介绍其内部结构。
在详细应用中，集成运放可视为一个高增益（80~140dB）、高输入电阻、低输出电阻的多级直接耦合放大器，为了抑制零点漂移, 抵制温漂变化对电路的影响，输入级采纳了差分放大电路。
差分放大电路，有两个输入端和一个输出端。
图5.2所示是集成运放的电气符号及其管脚标准接法。
集成运算放大器内部通常包括四个组成基本部分，如图5.3方框图所示。
2、偏置电路主要作用：向各放大级供应合适的静态工作点。
各放大级对偏置电流和工作电流要求不同，差分输入级的偏置电流最小（μA 级），且要求稳定。
为此，偏置电路常采纳各种电流源电路。
应用最广泛的电流源是镜像电流源，另外还有比例电流源、微电流源等。
1.镜像电流源如图5.4是镜像电流源电路。
I R = U CC U BE R ——基准电流V T 1 、V T 2 参数对称，I B1 = I B2 = I B ，I C1 = I C2 = I C则I C = I R 2 I B = I R 2 I C β所以I C2 = I C1 = I C = I R 1+ 2 β ≈ I R (β2)2.微电流源如图5.5是微电流源电路。
集成运算放大器的分类和组成
《集成运算放大器的分类和组成》摘要：集成运算放大器简称集成运放，是由多级直接耦合放大电路组成的高增益模拟集成电路。
它是一种高放大倍数、高输入电阻、低输出电阻、集成化了的直接耦合多级放大器。
它在自动控制、测量设备、计算技术和电信等几乎一切电子技术领域中获得了日益广泛的应用。
关键词：集成运算放大器封装样式使用注意事项一、集成运算放大器的分类集成运算放大器可以按照人们的不同需求进行多种划分，具体有以下几种类别。
1.按照集成运算放大器的参数分类（1）通用型运算放大器通用型运算放大器就是以通用为目的而设计的。
这类器件的主要特点是价格低廉、产品量大、面广，其性能指标适合一般性的使用。
如mA741（单运放）、LM358（双运放）、LM324（四运放）及以场效应管为输入级的LF356。
它们是目前应用最为广泛的集成运算放大器。
（2）高阻型运算放大器这类集成运算放大器的特点是差模输入阻抗非常高，输入偏置电流非常小，一般rid>（109～1012）W，IIB为几皮安到几十皮安。
实现这些指标的主要措施是利用场效应管高输入阻抗的特点，用场效应管组成运算放大器的差分输入级。
用FET作输入级，不仅输入阻抗高，输入偏置电流低，而且具有高速、宽带和低噪声等优点，但输入失调电压较大。
常见的集成器件有LF356、LF355、LF347（四运放）及更高输入阻抗的CA3130、CA3140等。
（3）低温漂型运算放大器在精密仪器、弱信号检测等自动控制仪表中，总希望运算放大器的失调电压较小且不随温度的变化而变化。
低温漂型运算放大器就是为此而设计的。
目前常用的高精度、低温漂运算放大器有OP-07、OP-27、AD508及由MOSFET组成的斩波稳零型低漂移器件ICL7650等。
（4）高速型运算放大器在快速A/D和D/A转换器中，要求集成运算放大器的转换速率SR一定要高，单位增益带宽BWG一定要足够大，像通用型集成运放是不适合高速应用的场合的。
集成运放的组成
集成运放的组成集成运放是一种广泛应用于电子电路中的集成电路器件。
它由多个晶体管、电阻和电容等元器件组成，能够实现放大、滤波、积分、微分等功能。
本文将从集成运放的组成、工作原理、应用领域等方面进行介绍。
一、组成集成运放主要由四个关键组成部分构成：差动输入级、高增益级、输出级和电源级。
差动输入级由两个晶体管组成，用于对输入信号进行放大和差分处理。
高增益级是集成运放的核心部分，由多个晶体管级联而成，起到放大输入信号的作用。
输出级由一个晶体管构成，负责将放大后的信号输出。
电源级则提供电源电压，使集成运放能够正常工作。
二、工作原理集成运放在工作时，将输入信号经过差动输入级进行差分放大，然后经过高增益级进行进一步放大，最后经过输出级输出。
差动输入级通过对输入信号进行差分放大，可以抑制噪声干扰，提高信号的抗干扰能力。
高增益级通过级联的晶体管放大器，将输入信号放大到较大的幅度。
输出级通过一个晶体管实现对放大后的信号的输出。
三、应用领域集成运放广泛应用于各种电子电路中，如仪器仪表、自动控制系统、通信电路等。
在仪器仪表中，集成运放可用于放大和滤波信号，提高信号的精度和稳定性。
在自动控制系统中，集成运放可用于信号放大、比较和判断等功能，实现系统的自动控制。
在通信电路中，集成运放可用于信号放大和滤波，提高通信质量和传输速率。
总结：集成运放是一种功能强大的集成电路器件，由差动输入级、高增益级、输出级和电源级等组成。
它通过差分放大、级联放大和输出放大的方式，实现对输入信号的放大和处理。
集成运放广泛应用于各种电子电路中，如仪器仪表、自动控制系统、通信电路等，提高系统的性能和稳定性。
随着科技的不断发展，集成运放在电子领域中的应用前景将更加广阔。
第9章 集成运算放大器
输入级一般采用具有恒流源的双输入端的差分放大 电路，其目的就是减小放大电路的零点漂移、提高输入 阻抗。 中间级的主要作用是电压放大，使整个集成运算放 大器有足够的电压放大倍数。 输出级一般采用射极输出器，其目的是实现与负载 的匹配，使电路有较大的功率输出和较强的带负载能力。
偏置电路的作用是为上述各级电路提供稳定合适的偏 置电流，稳定各级的静态工作点，一般由各种恒流源电路 构成。 图9-2所示为 LM 741集成运算放大器的外形和管脚图。 它有8个管脚，各管脚的用途如下: (1)输入端和输出端
第二级为反相电路，则有 R21= RF =100 kΩ 平衡电阻为 Rb2= RF∥R21 =100∥100=50 kΩ
三、减法运算电路
如果两个输入端都有信号输入，则为差分输入。差 分运算在测量和控制系统中应用很多，其放大电路如图 9-12所示。 根据叠加原理可知，uo为ui1和ui2分别单独在反相 比例运算电路和同相比例运算电路上产生的响应之和， 即
四、微分运算电路和积分运算电路
1.微分运算电路 微分运算电路如图9-13（ a）所示。依据 u u ≈0，可得 iR=iC 所以
d(ui u ) u uo C dt，因此称为微分运算电路。 在自动控制电路中，微分运算电路不仅可实现数学 微分运算，还可用于延时、定时以及波形变换。如图913（ b）所示，当ui为矩形脉冲时，则uo为尖脉冲。
（2）集成运算放大器同相输入端和反相输入端的输 入电流等于零（虚断）因为理想集成运算放大器的 rid→∞，所以由同相输入端和反相输入端流入集成运算 放 大器的信号电流为零，即 i i ≈0
u u
图9-3 理想集成运算放大器 的符号
图9-4 集成运算放大器的电 压传输特性
简述集成运放各组成部分的功能
简述集成运放各组成部分的功能集成运放，又称为放大器，是一种基于硅的封装集成电路，具有放大输入信号的功能。
它是将多个元件，如放大器、滤波器、延迟线等，集成在一块制作的小尺寸的单片机内。
它被广泛应用在各种电子设备中，如手机、电脑、数码相机、收音机、视频机等，通过多种方式被利用来实现对信号的放大、加强或调整。
集成运放是由两个主要部件组成：结构和放大器。
结构部分包括基本原理图、接线、静电放电保护、超低噪声管和输入/输出等。
放大器是集成运放的核心部件，它的作用是负责放大和调整信号的幅度、相位和频率，以获得所需要的信号结果。
集成运放有三种不同的工作状态：功率放大、模拟放大和数字放大。
功率放大器是用来增加一个信号的功率。
在功率放大器中，放大器本身不会更改信号的波形，只会增加它的幅度。
而模拟放大器则可以更改信号的幅度和相位同时也可以放大信号的功率。
数字放大器则可以将一个信号转换成数字信号，并通过运算来精确的控制信号的功率和频率。
此外，集成运放还具有滤波器、延迟线等部件。
滤波器可以滤除多余的信号，从而提供更纯净的信号输出。
延迟线则可以将信号推迟一定的时间，从而使得信号可以在同一个系统中被正确的识别。
集成运放的功能可以总结如下：首先，它可以放大一个信号的功率；其次，它可以更改信号的幅度和相位，以达到放大的效果；再次，它可以将一个模拟信号转换成数字信号，以控制信号的功率和频率；最后，它还具有滤波器和延迟线等功能，可以控制信号的精确性和细节。
总之，集成运放具有许多不同的功能，它可以帮助电子设备实现对信号的放大、加强和调整。
因此，它在电子设备中的应用非常普遍，且这种技术仍在不断发展，以满足现代设备的多样性需求。
简述集成运放各组成部分的功能
简述集成运放各组成部分的功能
集成运放是一种集成电路，主要由放大器，驱动器，比较器，运算放大器，带有低噪
声的低频部件等部分组成，其功能如下：
1.放大器：集成运放可处理任意低频信号，主要作用是放大输入信号，以达到更强有
力的输出效果；
2.驱动器：集成运放中的驱动器部件可以为放大器提供有效的驱动信号，使放大器输
出更加顺畅；
3.比较器：比较器可以使输入信号转化为数字信号，其输出和输入之间存在强耦合，
可以实现高精度的比较功能，可以比较准确的调节和控制信号的大小；
4.运算放大器：该部分可以实现双绑定的放大器，可以实现快速的反馈，并可以根
据设置的参数计算行程；
5.低噪声的低频部件：低噪声的低频部件可以从非常低的频率中滤除外部残余噪声，
从而消除因残余噪声带来的谐波，使信号更加稳定，以达到完美的声音效果。
总之，集成运放各组成部分具有放大输入信号，提供有效驱动信号，转化为数字信号，实现双绑定的放大器，滤除外部残余噪声等功能，以达到无噪声，稳定，高精度控制的目地。
简述集成运放的组成
简述集成运放的组成
集成运放是一种常用的电子元器件，它由多个电子元件组成。
这些元件包括晶体管、电容、电阻、二极管等。
集成运放的组成可以分为四个部分：输入级、差分放大器、输出级和电源。
输入级是集成运放的第一个部分，它主要由两个晶体管组成。
这两个晶体管构成了一个差分放大器，用于将输入信号转换为电压信号。
输入级还包括一个电容，用于滤除输入信号中的高频噪声。
差分放大器是集成运放的核心部分，它由多个晶体管、电容和电阻组成。
差分放大器的作用是将输入信号放大，并将其转换为差分信号。
差分信号是指两个输入信号之间的差值。
差分放大器还可以通过调整电阻值来改变放大倍数。
输出级是集成运放的第三个部分，它主要由一个晶体管和一个电阻组成。
输出级的作用是将差分信号转换为单端信号，并将其放大。
输出级还包括一个电容，用于滤除输出信号中的高频噪声。
电源是集成运放的最后一个部分，它主要由一个电源电容和一个电源电阻组成。
电源的作用是为集成运放提供电源电压。
电源电容可以滤除电源中的高频噪声，电源电阻可以限制电源电流。
集成运放是由多个电子元件组成的电子元器件。
它的组成包括输入级、差分放大器、输出级和电源。
每个部分都有其独特的作用，它们共同构成了集成运放的功能。
在实际应用中，我们可以根据需要
选择不同的集成运放，以满足不同的应用需求。
(完整版)第4章集成运算放大电路课后习题及答案(最新整理)
第4章 集成运算放大电路一 填空题1、集成运放内部电路通常包括四个基本组成部分,即、、和。
2、为提高输入电阻，减小零点漂移，通用集成运放的输入级大多采用_________________电路；为了减小输出电阻，输出级大多采用_________________ 电路。
3、在差分放大电路发射极接入长尾电阻或恒流三极管后，它的差模放大倍数ud A 将 ，而共模放大倍数将 ，共模抑制比将 。
uc A CMR K 4、差动放大电路的两个输入端的输入电压分别为和，则差模mV 8i1-=U mV 10i2=U 输入电压为 ，共模输入电压为 。
5、差分放大电路中，常常利用有源负载代替发射极电阻，从而可以提高差分放大电e R 路的 。
6、工作在线性区的理想运放，两个输入端的输入电流均为零，称为虚______；两个输入端的电位相等称为虚_________；若集成运放在反相输入情况下，同相端接地，反相端又称虚___________；即使理想运放器在非线性工作区，虚_____ 结论也是成立的。
7、共模抑制比K CMR 等于_________________之比，电路的K CMR 越大，表明电路__________越强。
答案：1、输入级、中间级、输出级、偏置电路；2、差分放大电路、互补对称电路；3、不变、减小、增大；4、-18mV, 1mV ；5、共模抑制比；6、断、短、地、断；7、差模电压放大倍数与共模电压放大倍数,抑制温漂的能力。
二 选择题1、集成运放电路采用直接耦合方式是因为_______。
A ．可获得很大的放大倍数B .可使温漂小C .集成工艺难以制造大容量电容2、为增大电压放大倍数，集成运放中间级多采用_______。
A . 共射放大电路 B. 共集放大电路 C. 共基放大电路3、输入失调电压U IO 是_______。
A .两个输入端电压之差B .输入端都为零时的输出电压C .输出端为零时输入端的等效补偿电压。
集成运放电路的组成和各部分电路的功能特点
集成运放电路的组成和各部分电路的功能特点
集成运算放大电路是一种直接耦合的多级放大电路。
它的放大倍数非常高、输入电阻也高，输出电阻低，应用非常广泛。
它的内部电路比较复杂，但一般由四部分组成：偏置电路、输入级电路、输出级电路和中间级电路。
各部分电路特点为：
1)．输入级：
一般由差放电路组成，它的特点是：输入电阻高，放大共模信号，抑制差模信号。
2)．输出级：
一般由互补对称电路组成，它的特点是输出电阻小，输出功率大，带负载能力强。
3)．中间级：
一般由共射放大电路组成，它的特点是电压放大倍数高。
4)．偏置电路：
一般由恒流源电路组成，它的特点是能提供稳定的静态电流，动态电阻很高，还可作为放大电路的有源负载。
集成运算放大电路有两个输入端、一个输出端，电路符号为：
名词解释：
一：直接耦合方式
直接耦合：将前一级的输出端直接连接到后一级的输入端。
直接耦合方式的缺点：采用直接耦合方式使各级之间的直流通路相连，因而静态工作点相互影响。
有零点漂移现象。
直接耦合方式的优点：具有良好的低频特性，可以放大变化缓慢的信号；由于电路中没有大容量电容，易于将全部电路集成在一片硅片上，构成集成电路。
欢迎您的下载，
资料仅供参考！
致力为企业和个人提供合同协议，策划案计划书，学习资料等等
打造全网一站式需求。
简述集成运放各组成部分的功能
简述集成运放各组成部分的功能
集成运放（IntegratedOperationalAmplifier，或称IOA）是一种由多个组件组成的电子元件，可以在一小块空间内实现多种功能。
它将多种功能集成在一起，占用的空间比单独组件小得多，在一定程度上提高了电子行业的效率和可靠性。
集成运放的组成部分包括电源电路、输入放大器、输出放大器、运算放大器和滤波电路。
电源电路主要用于检测和维护集成运放的电源电压，以保证其正常工作。
有些电源电路还可以用于增加运放的工作范围，如降低振荡特性。
输入放大器是集成运放中相当重要的组成部分，它们可以增强输入信号，使其能够被输出部件处理。
它们还可以限制信号的信噪比，以防止失真产生。
输出放大器可以把输入放大器处理过的信号进行放大，使它能够驱动负载，并且可以根据负载的变化自动调整输出电压。
运算放大器可以把多个输入信号进行算术运算，对放大器的使用提供了更大的灵活性，因此，一个集成运放可以实现更多功能。
滤波电路可以消除外部电源和电子设备之间的干扰或噪音，以免影响设备的正常工作。
总之，集成运放是由多个组成部分组成的电子元件，可以在一小块空间内实现多种功能。
它的主要组成部分包括电源电路、输入放大器、输出放大器、运算放大器和滤波电路。
因其可以减少空间占用，提高效率和可靠性，集成运放已经在电子行业得到广泛应用。
电子线路单元测试题(集成运放部分2)
电子线路单元测试题（集成运放部分2）一判断题：（每题1分，共50分）1.阻容耦合或变压器耦合时,各级静态工作点基本上互不干扰.（）2.反馈,就是把放大电路的输出信号的一部分或全部送回到放大电路的输入端,来提高电压放大倍数.（）3.引入负反馈后,可以改善放大电路的非线性失真.（）4.当放大电路引入负反馈后,其输出电阻改变的情况主要取决与反馈信号在输出端取出的方法.（）5.多级放大器的级数愈多,通频带愈宽.（）6.若一个放大电路具有电流并联负反馈，则可以稳定输出电流，增大输入电阻.（）7.直流负反馈是指只在放大直流信号时才有的反馈.（）8用“＋”、“－”表示.瞬时极性法信号各作用点电压的高低的标记.（）9.若接入反馈后与未接反馈时相比输出量变小,则引入的反馈为正反馈.（）10.多级放大器采用负反馈来提高电压放大倍数.（）11.正反馈电路可以改善电子电路的工作状态和性能，从而使信号在放大的过程中失真尽可能减小。
（）12低频直流电压放大电路中，主要采用变压器耦合方式。
（）13阻容耦合放大器中的耦合电容起隔直作用，使前后级的静态工作点互不干扰，彼此独立。
（）14阻容耦合放大器可以放大交流和变化缓慢的信号。
（）15直接耦合放大器的优点是既能放大交流信号，也能放大直流信号和变化缓慢的信号。
（）16多级放大器总增益的表达式为Gu=Gu1×Gu2×Gu3×………×Gun。
（）17多级放大器总的通频带比任何一级的放大器通频带都宽。
（）18正反馈是以降低放大器的放大倍数，来提高放大信号的稳定性。
（）19负反馈可以减小放大器的外部噪声和干扰。
（）20串联负反馈可以使放大器输入电阻减小，并联负反馈可以使放大器输入电阻增大。
（）21环境温度变化不是产生零点漂移的主要原因。
（）22为了有效的抑制零漂，多级放大电路第一级均采用差分放大电路。
（）23凡是运算电路都可利用“虚短”和“虚断”的概念求解运算关系。
电子技术复习集成运算放大器解读
vO
vO
(2)、集成电路按功能分为： 数字电路： 模拟电路：集成运放、集成功放、集成稳压电源电路
(3)、集成电路按晶体管性质分为： 晶体管-晶体管-逻辑电路（(Transistor—Transistor Logic)， 简称TTL电路）获双极型晶体管集成电路。 金属-氧化物-半导体场效应管集成电路（即MOS电路）或单极 型场效应管集成电路。
vN vP
vO
理想集成运放工作在线性区的 必要条件是引入深度负反馈。
3、理想集成运放的非线性工作区 当集成运放工作在开环状态（即没有引入负反馈）或只引入了 正反馈时，集成运放工作在非线性区。 其特点：输出电压只有两种状态，不是正 饱和电压＋VOM,就是负饱和电压－VOM，一般 比电源电压低1~2伏。 （1）当同相端电压大于反相端电压，即 vP> vN时，vo=＋VoM；当反相端电压大于同相 端电压，即vP < vN时，vo=－VoM。 （2）由于理想运放的差模输入电阻无穷 vi= vP-vN 大rid→∞ ，所以净输入电流为0，iP=iN=0。
第三章 集成运算放大电路 由晶体管、场效应管、二极管、电阻、电容等元器件根据不同 连接方式组成的电路，称为分立元件电路。 3.1集成运算放大电路概述
一、集成电路（Itegrated Circiut简称IC ）定义 -----采用专门的半导体制造工艺，将大量的晶体管、场效应管、 二极管、电阻、电容等元件及它们间的连线所组成的完整电路制 作在一小块单晶硅片上，形成具有特定功能的单元电路。 集成放大电路是一种高电压放大倍数、高输入电阻、低输出电 阻的多极直接耦合放大电路，最初多用于各种模拟信号的运算（如 比例、求和、求差、积分、微分…），故被称为集成运算放大器， 简称集成运放。
- 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)。
上页 下页 首页
（2）差模输入电压和共模输入电压
差模输入 + 电压
uid
-
Rb1
R1
+1 -2
uid
+1 -2
uid
Rc1 + uO -
Rc2
VT1
VT2
R2
差模输入电压 uId
两个输入电压大小相等、极性相反。
+VCC Rb2
上页 下页 首页
+VCC
共模输入 电压
Rb
Rc
+ uO -
Rc
Rb
R
R
0.73
1
1
2
mA
0.365 mA
④ 可认为 IC11 ≈ IREF 。
VT12
+VCC
VT13
IC10
R5
IREF
IC13
VT10
R4
VT11
-VEE
R4
UT I C10
ln
I C11 I C10
26 103
28
106
0.73 103 ln 28 106
3103 3 k
上页 下页 首页
-UBE
UB
2IE
- IBQ R
-VEE
Re
IBQR + UBEQ + 2 IEQRe = VEE
IC IS
+VCC R
IREF 2IB
Ic1
IB1
VT1 +
-UBE1
IC2
IB2
+ VT2
UBE-2 Re
IE2
UBE1 – UBE2
≈ UT ( ln
IC1 IS1
IC2
– ln IS2
)
≈ IC2 Re
l UT
n
IC1 IC2
≈ IC2 Re
上页 下页 首页
[例5.3.1] 图示为集成运放LM741偏置电路的一部分，假设VCC =VEE =15V ，所有三极管的UBE =0.7V ，其中NPN三极管的β> >2，横向PNP三极管的β= 2 ，电阻R5 =39kΩ 。
Re -VEE
补偿Re 上的直流压降，
提供静态基极电流
上页 下页 首页
(2) 静态分析
βIBQ
仿真
VCC
+
uid
-
- ICQ Rc R IB
IC
Rc
UC
+ uO -
IC +VCC
Rc
UC IB
VEE - UBEQ R + 2(1+ β)
+1 -2
uid
+1 -2
uid
R
+
VT1
UBE
-
Re
VT2
+
Ad Ac
( 分贝
)
共模放大倍数
KCMR越大，说明差放分辨
差模信号的能力越强，而抑制 共模信号的能力越强。
上页 下页 首页
2. 长尾式差分放大电路 (1) 电路组成
R#43;1 -2
uid
+1 -2
uid
R
引入共模负反馈 降低单管零点漂移 提高了共模抑制比
Rc
+ uO -
Rc
VT1 VT2
+VCC
uIc
1 2 (uI1
uI2 )
[例5.3.2] uI1 = 5 mV, uI2 = 1 mV
则: uId = 4 mV
uIc = 3 mV
上页 下页 首页
（3）差模电压放大倍数、共模电压放大倍数和共模抑制比
差模电压放大倍数 Ad
ΔuC1 = - ΔuC2 =
1 2
Au1ΔuId
ΔuO = ΔuC1 – ΔuC2
温度变化时， uC1
+
和uC2 变化一致， u
O 保持不变。
uid
-
Rb1
R1
+1 -2
uid
+1 -2
uid
Rc1 + uO -
Rc2
VT1
VT2
+VCC Rb2
R2
当温度升高时ICVC （两管变化量相等）
uo= (uC1 + uC1 ) － (uC2 + uC2 ) = 0
对称差分放大电路对两管所产生的同向漂移都有抑制作 用。
= 2 ΔuC1
Ad =
ΔuO ΔuId
= Au1
=
2·
1 2
Au1ΔuId
牺牲一个放大管的放大倍数换取对零点漂移的抑制，
但不理想，因电路不可能完全对称，
单端输出时失去对零点漂移的抑制能力。
上页 下页 首页
共模放大倍数 共模抑制比
Ac
=
Δuo Δuic
共模抑制比
KCMR
Ad Ac
差模放大倍数
KCMR (dB) 20lg
VCC - UBE1 R
R
1
IC2
I REF 1
2
2IB
IC2
IC1
IB1
IB2
IREF - 2IB
当β >>2 时
VT1 +
UBE1
+
VT2
UBE2
IC2 ≈ IREF
=
VCC
- UBE1 R
-
-
上页 下页 首页
2. 比例电流源
UBE1 + IE1R1 = UBE2 + IE2R2
IE1R1 ≈ IE2R2
①估算基准电流IREF ；
②分析电路中各三极管组成何种电流
源；
③估算VT13的集电极电流IC13 ；
IC10
④若要求IC10 =28μA，试估算电阻R4 VT10
的阻值。
R4
VT12
+VCC
VT13
R5 IREF
IC13
VT11
-VEE
上页 下页 首页
解： ①由图可得
VT12
+VCC
VT13
I REF
二、差分放大输入级
1. 基本形式差分放大电路
+VCC
（1）电路组成
Rb1
Rc1 + uO -
Rc2
Rb2
两个输入、两
R1
个输出
两管静态工作 点相同
+
uid
-
+1 -2
uid
+1 -2
uid
VT1
VT2
R2
电路结构对称，在理想的情况下，两管的特性及对应电阻元 件的参数值都相等。
上页 下页 首页
静态时，ui1 = ui2 = 0 uO= uC1 － uC2 = 0
VT1 VT2
+
uIc-
共模输入电压 uIc
两个输入电压大小相等、极性也相同。
上页 下页 首页
实际上，在差分放大电路的两个输入端加上任意大小、任意极
性的输入电压uI1和uI2 ，都可以将它们认为是某个差模输入电压
和某个共模输入电压的组合。
其中差模输入电压uId和共模输入电压uIc的值分别为:
uId uI1 uI2
第三节 集成运放的基本组成部分
偏置电路 差分放大输入级 中间级 输出级
下页 总目录
集成运放的基本组成部分
克服零 点漂移
提供电压 放大倍数
输入级
中间级
提供负载所 需功率及效
率
输出级
偏置电路 集成运放的基本组成
向各放大级 提供合适的 偏置电流
上页 下页 首页
一、偏置电路
1. 镜像电流源
+VCC IREF
VCC
VEE R5
2U BE
15 15 2 0.7 mA 39
0.73mA
Ic10
R5 IREF
Ic13
VT10
R4
VT11
-VEE
② VT12与VT13组成镜像电流源，
VT10 、 VT11与R4组成微电流源。
上页 下页 首页
③不能简单认为Ic13 ≈ IREF 。
1 IC13 IREF 1 2
IC2 ≈
R1 R2
IC1
+VCC IREF
R
R1 R2
IREF
2IB
Ic1
IB1
VT1 +
IE1
-UBE1
IC2
IB2
+ VT2
UBE2
-
IE2
R1
UBE1 ≈ UBE2
R2
上页 下页 首页
3. 微电流源
UBE1 – UBE2 = IE2Re
U BE
IC IS (e UT 1)
≈ IC2Re
UBE ≈ UT ln