模拟电子技术 第十章 集成运算放大电路
《模拟电子技术基础》第四版 习题答案10
第十章 直流电源自 测 题一、判断下列说法是否正确，用“√”“×”表示判断结果填入空内。
（1） 直流电源是一种将正弦信号转换为直流信号的波形变换电路。
（ ）（2） 直流电源是一种能量转换电路，它将交流能量转换为直流能量。
（ ）（3）在变压器副边电压和负载电阻相同的情况下，桥式整流电路的输出电流是半波整流电路输出电流的2倍。
（ ）因此，它们的整流管的平均电流比值为2:1。
（ ）（4）若U 2为电源变压器副边电压的有效值，则半波整流电容滤波电路和全波整流电容滤波电路在空载时的输出电压均为22U 。
（ ）（5）当输入电压U I 和负载电流I L 变化时，稳压电路的输出电压是绝对不变的。
（ ）（6）一般情况下，开关型稳压电路比线性稳压电路效率高。
（ ） 解：（1）× （2）√ （3）√ × （4）√ （5）×（6）√二、在图10.3.1（a ）中，已知变压器副边电压有效值U 2为10V ，23T C L ≥R （T 为电网电压的周期）。
测得输出电压平均值U O （AV ）可能的数值为A. 14VB. 12VC. 9VD. 4.5V选择合适答案填入空内。
（1）正常情况U O （AV ）≈ ；（2）电容虚焊时U O （AV ）≈ ；（3）负载电阻开路时U O （AV ）≈ ；（4）一只整流管和滤波电容同时开路，U O （AV ）≈ 。
解：（1）B （2）C （3）A （4）D三、填空：图T10.3在图T10.3所示电路中，调整管为 ，采样电路由 组成，基准电压电路由 组成， 比较放大电路由 组成， 保护电路由 组成；输出电压最小值的表达式为 ，最大值的表达式为 。
解：T 1，R 1、R 2、R 3，R 、D Z ，T 2、R c ，R 0、T 3；)( )(BE2Z 3321BE2Z 32321U U R R R R U U R R R R R +++++++，。
《模拟电子技术基础》教学教案
《模拟电子技术基础》教学教案第一章：绪论1.1 教学目标了解模拟电子技术的基本概念和应用领域。
掌握模拟电子技术的基本原理和电路组成。
理解模拟电子技术的发展历程和趋势。
1.2 教学内容模拟电子技术的定义和特点。
模拟电子技术的应用领域。
模拟电子技术的基本原理。
模拟电子电路的组成。
模拟电子技术的发展历程和趋势。
1.3 教学方法采用讲授法，讲解模拟电子技术的基本概念和原理。
利用示例电路图，展示模拟电子电路的组成和功能。
引导学生进行思考和讨论，理解模拟电子技术的发展趋势。
1.4 教学资源教材：《模拟电子技术基础》课件：模拟电子技术的基本概念和原理。
示例电路图：展示模拟电子电路的组成和功能。
1.5 教学评估课堂提问：了解学生对模拟电子技术的基本概念和原理的理解程度。
作业布置：让学生绘制和分析示例电路图，巩固对模拟电子电路组成和功能的理解。
第二章：放大电路2.1 教学目标掌握放大电路的基本原理和分类。
理解放大电路的性能指标和参数。
学会分析放大电路的工作状态和特点。
2.2 教学内容放大电路的定义和作用。
放大电路的分类和基本原理。
放大电路的性能指标和参数。
放大电路的工作状态和特点。
2.3 教学方法采用讲授法，讲解放大电路的基本原理和分类。
通过示例电路图，展示放大电路的性能指标和参数。
引导学生进行实验观察和数据分析，理解放大电路的工作状态和特点。
2.4 教学资源教材：《模拟电子技术基础》课件：放大电路的基本原理和分类。
示例电路图：展示放大电路的性能指标和参数。
实验设备：进行放大电路的实验观察和数据分析。
2.5 教学评估实验报告：评估学生对放大电路性能指标和参数的理解和应用能力。
第三章：滤波电路3.1 教学目标掌握滤波电路的基本原理和分类。
理解滤波电路的功能和应用。
学会分析滤波电路的特性和解算。
3.2 教学内容滤波电路的定义和作用。
滤波电路的分类和基本原理。
滤波电路的功能和应用。
滤波电路的特性和解算。
3.3 教学方法采用讲授法，讲解滤波电路的基本原理和分类。
《模拟电子技术》教学大纲
《模拟电子技术》课程教学大纲课程名称: 模拟电子技术课程代码: 0730081课程类型: 专业核心课学分: 4 总学时: 72 理论学时: 56 实验（上机）学时: 16 先修课程: 电路基础高等数学大学物理适用专业:应用电子技术、电子信息工程、通信工程一、课程性质、目的和任务本课程是应用电子技术、电子信息工程、通信工程专业必修的专业基础课和核心课程。
本课程的目的和任务是使学生获得模拟电子技术的基本理论、基本知识和基本技能, 培养学生分析问题和解决问题的能力。
通过学习使学生掌握线性电子电路中基本单元电路的工作原理、分析方法、主要性能指标等, 获得信息传递技术必备的理论知识, 为学习后续课程以及从事有关的工程技术工作和科学研究工作打下一定的基础。
二、教学基本要求1.掌握各章节基本内容, 对基本电路原理的分析能力和实验能力是学习模拟电路课的最基本要求, 要求学生很好理解和掌握。
在教学中要注重培养学生的创新意识和科学精神。
2.本课程是电专业的非常重要的专业基础课, 也是电信专业研究生入学考试的必考课程, 且具有广阔的工程应用背景。
因此, 在教学中应注意培养学生的逻辑思维能力、综合运用模拟电路理论分析和解决问题的能力, 注意理论联系实际, 同时根据本课程的特点严格要求学生独立完成一定数量的习题与课程设计。
本课程教学的组织方式包括三大部分：基本理论课、习题课、实验课、理论课采用多媒体教学手段, 实验课将通过实际的操作和设计, 使学生加深对电路、器件模型等内容的理解, 巩固课堂教学内容。
3.本课程考核由期末卷面考试、期中考试、平时抽查、平时作业、实验过程、实验报告等部分组成。
期末考试: 50%；平时成绩（含平时考勤、提问、作业）: 20%；实验: 10%；期中: 20%。
三、教学内容及要求第一章常用半导体元器件(10学时)内容①导体半导体和绝缘体、半导体的共价键结构半导体的导电机构－－电子和空穴、Ｐ型半导体、Ｎ型半导体、半导体载流子的漂移运动和扩散运动、ＰＮ结的单向导电性②普通二极管的结构、伏安特性、主要参数及注意事项稳压管的结构、伏安特性、主要参数及注意事项③双极型三极管的结构、电流分配与放大原理、输入输出特性曲线, 主要参数及注意事项结型及绝缘体场效应管的结构、工作原理、主要参数及使用注意事项。
模拟电路集成运算放大电路(m).ppt
T 17
R6
R 7
Rp
T15 T18
T21
T24
+VCC
7
T 14
R9 +V O
R10 6
T20
T23
4
-V EE
输入级 偏置电路 中间级 输出级
分析：
1. 偏置电路：
T12、R5和T11构成了主偏置电路，产生基准电流：
I REF
VCC
(VEE ) UBE12 R5
U BE11
其他偏置电流都与基准电流有关。
+∞
A －
+
uo 输出端
V
国际符号：
u- － u－+ ＋
集成运放的特点：
•电压增益高
uo •输入电阻大
•输出电阻小
三. 集成电路特点
（1）集成电路中的元器件是在相同的工艺条件下做出的， 邻近的器件具有良好的对称性， 而且受环境温度和干扰的 影响后的变化也相同， 因而特别有利于实现需要对称结构 的电路。
（2）一般采用直接耦合方式
（3）常采用具有补偿特性的差动放大电路，抑制温漂
（4）三极管（或场效应管）代替电容、电阻和二极管。
集成工艺制造的电阻、 电容数值范围有一定的限制。集成电路中 的电阻是使用半导体材料的体电阻制成的， 因而很难制造大的电阻， 其阻值一般在几十欧姆到几十千欧姆之间; 集成电路中的电容是用 PN结的结电容作的。
4.低功耗型
要求其功耗为微瓦数量级。电流几十微安，电源电压在 几伏以下。 典型产品有CA3078、mPC253、ICL7641等。
5. 大功率型
大功率型集成运放的电源电压为正负几十伏，输出电流 几十安培，输出功率为几十瓦左右。 典 型 产 品 有 LH0021 、 MCEL165 、 HA2645 、 LM143 、 ICH8515等。
模拟电子技术基础知识点总结
模拟电子技术复习资料总结第一章半导体二极管一.半导体的根底知识1.半导体---导电能力介于导体和绝缘体之间的物质(如硅Si、锗Ge)。
2.特性---光敏、热敏和掺杂特性。
3.本征半导体----纯洁的具有单晶体构造的半导体。
4.两种载流子----带有正、负电荷的可移动的空穴和电子统称为载流子。
5.杂质半导体----在本征半导体中掺入微量杂质形成的半导体。
表达的是半导体的掺杂特性。
*P型半导体:在本征半导体中掺入微量的三价元素〔多子是空穴，少子是电子〕。
*N型半导体: 在本征半导体中掺入微量的五价元素〔多子是电子，少子是空穴〕。
6.杂质半导体的特性*载流子的浓度---多子浓度决定于杂质浓度，少子浓度与温度有关。
*体电阻---通常把杂质半导体自身的电阻称为体电阻。
*转型---通过改变掺杂浓度，一种杂质半导体可以改型为另外一种杂质半导体。
7. PN结* PN结的接触电位差---硅材料约为0.6~0.8V，锗材料约为0.2~0.3V。
* PN结的单向导电性---正偏导通，反偏截止。
8. PN结的伏安特性二. 半导体二极管*单向导电性------正向导通，反向截止。
*二极管伏安特性----同ＰＮ结。
*正向导通压降------硅管0.6~0.7V，锗管0.2~0.3V。
*死区电压------硅管0.5V，锗管0.1V。
3.分析方法------将二极管断开，分析二极管两端电位的上下:假设 V阳 >V阴( 正偏 )，二极管导通(短路);假设 V阳 <V阴( 反偏 )，二极管截止(开路)。
1〕图解分析法该式与伏安特性曲线的交点叫静态工作点Q。
2) 等效电路法➢直流等效电路法*总的解题手段----将二极管断开，分析二极管两端电位的上下:假设 V阳 >V阴( 正偏 )，二极管导通(短路);假设 V阳 <V阴( 反偏 )，二极管截止(开路)。
*三种模型➢微变等效电路法三.稳压二极管及其稳压电路*稳压二极管的特性---正常工作时处在PN结的反向击穿区，所以稳压二极管在电路中要反向连接。
模拟电子技术知到章节答案智慧树2023年黑龙江八一农垦大学
模拟电子技术知到章节测试答案智慧树2023年最新黑龙江八一农垦大学第一章测试1.在信号分析中，为了简化信号特征参数的提取，通常将信号从时域变换到频域。
（）参考答案:对2.信号从来都不是孤立存在的，它总是由某个系统产生又被另外的系统所处理。
（）参考答案:对3.信号的放大是最基本的模拟信号处理功能，是通过放大电路来实现的。
（）参考答案:对4.对放大电路的动态研究主要是针对电压增益而言的。
（）参考答案:错5.信号通过放大电路后产生失真的类型主要是线性失真。
（）参考答案:错第二章测试1.理想的集成运算放大器主要特征有（）。
参考答案:开环带宽BW趋近于无穷大;开环增益无穷大;输出电压的饱和极限值等于运放的电源电压;输入电阻无穷大，输出电阻为零2.在带有负反馈的运算放大器应用电路中，我们多数认为其输入端的电位相同，这是利用了（）。
参考答案:虚短3.在带有负反馈的运算放大器应用电路中，我们认为放大器的输入端不取电流，这是利用了（）。
参考答案:虚断4.集成运算放大器是模拟集成电路中应用极为广泛的一种器件，它不仅用于信号的放大、运算、处理、变换、测量、信号的产生和电源电路，而且还可以用于开关电路中。
（）参考答案:对5.在图所示电路中，A为理想运放，则电路的输出电压约为（）。
参考答案:-2.5V第三章测试1.半导体二极管的重要特性之一是（）。
参考答案:单向导电性2.当温度升高时，二极管反向饱和电流将（）。
参考答案:增大3.PN结加正向电压时，空间电荷区将（）。
参考答案:变窄4.本征半导体温度升高后两种载流子浓度仍然相等。
（）参考答案:对5.设图2-9所示电路中二极管D1、D2为理想二极管，判断它们是导通还是截止？（）参考答案:D1截止，D2导通第四章测试1.场效应管可分为绝缘栅型场效应管和结型场效应管两种类型。
（）参考答案:对2.场效应管的输出伏安特性曲线主要包括哪几个区域（）。
参考答案:击穿区;饱和区;可变电阻区;截止区3.增强型场效应管在没有栅源电压的情况下就存在导电沟道。
模拟电子技术基础-总复习最终版
其中 RP R1 // R2 // R3 // R4
另外，uN
R R Rf
uo，uN
uP
ui1 R1 ui2i1 R2 ui3i2R3
P+ + u
o
R4 i4
uo
RP 1
Rf R
ui1 R1
ui 2 R2
ui3 R3
i3
4、 电路如图所示，各引入那种组态的负反馈？设集成运放 输出电压的最大幅值为±14V，填表。
11
14
5、求解图示电路的运算关系式。
同相求和电路 电压串联负反馈
6、求解图示电路的运算关系式。
R2
R1 ui R3
_
R4
+A1+ uo1
R5
_ +A2+
uo
7、求解图示电路的运算关系式。
电压并联负反馈。 电压放大倍数为：-R2/R1。
（3）交流负反馈是指 。 A．阻容耦合放大电路中所引入的负反馈 B．只有放大交流信号时才有的负反馈 C．在交流通路中存在的负反馈
解：（1）D （2）B （3）C
4、选择合适答案填入空内。
A．电压 B．电流 C．串联 D．并联
（1）为了稳定放大电路的输出电压，应引入 负反馈；
（2）为了稳定放大电路的输出电流，应引入 负反馈；
解：将电容开路、变压器线圈短路即为直流通路，图略。 各电路的交流通路如解图P2.2所示。
5.在图示电路中，已知晶体管β，rbe，RB，RC=RL，VCC。
（1）估算电路的静态工作点、电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。
（2）当考虑信号源内阻为RS时，Aus的数值。
6. 电路如图所示，晶体管的＝100，=100Ω。
模拟电子技术第十章习题解答
习题题10-1 在图P10-1所示的单相桥式整流电路中，已知变压器副边电压U2＝10V(有效值)：图P10-1②工作时，直流输出电压U O(A V)=?②如果二极管VD1虚焊，将会出现什么现象？③如果VD1极性接反，又可能出现什么问题？④如果四个二极管全部接反，则直流输出电压U O(A V)=?解：①正常时工作时，直流输出电压U O(A V)=0.9 U2=9V②如果二极管VD1虚焊，将成为半波整流U O(A V)=0.45 U2=4.5V③如果VD1极性接反，U2负半周VD1、VD3导通，负载短路，产生极大的电流，造成二极管和变压器烧毁。
③如果四只二极管全部接反，则直流输出电压U O(A V)=－9V。
题10-2图P10-2是能输出两种整流电压的桥式整流电路。
（1）试分析各个二极管的导电情况，在图上标出直流输出电压U O(A V)1和U O(A V)2对地的极性，并计算当U21=U22=20V(有效值)时，U O(A V)1和U O(A V)2各为多少？（2）如果U21=22V，U22=18V，则U O(A V)1和U O(A V)2各为多少？（3）在后一种情况下，画出u o1和u o2的波形并估算各个二极管的最大反向峰值电压将各为多少？图P10-2解：（1）均为上“+”、下“-”。
即U O(A V)1对地为正，U O(A V)2对地为负。
均为全波整流。
U O(A V)1和U O(A V)2为：U O(A V)1=-U O(A V)2≈0.9U 21=0.9*20=18V（2）如果U 21=22V ，U 22=18V ，则U O(A V)1和U O(A V)2为U O(A V)1= -U O(A V)2≈0.45U 21+0.45 U 22=18V 。
（3）波形图如下：题 10-3 试分析在下列几种情况下，应该选用哪一种滤波电路比较合适。
① 负载电阻为1Ω，电流为10A ，要求S ＝10%；② 负载电阻为1k Ω，电流为10mA,要求S =0.1%；③ 负载电阻从20Ω变到100Ω，要求S =1%，输出电压U O(A V)变化不超过20%； ④ 负载电阻100Ω可调，电流从零变到1A ，要求S =1%，希望U 2尽可能低。
集成运算放大电路全篇
Y0 Y1 Y2 Y3 B
注：式中Aod为差模开环放大倍数。
二、 集成运放中的电流源电 路
4.2.1 基本电流源电路
一、镜像电流源
+VCC
IR
B IC0
T0
R 2IB
A
IB0
IB1
IC1 T1
UBE0= UBE1， β0=β1=β， IC0=IC1=IC= βIB ， IC1为输出电流， IR为基准电流。
基准电流表达式：
IR
用
uP
集成运放组成方框图：
输入级
uN
中间级
输出级 uO
偏置电路
1) 输入级 又称前置级，常为双输入高性能差分放大电路（高Ri 、大Ad、 大KCMR、静态电流小）。输入级的好坏直接影响着集成运放的大多数性能 参数。
2) 中间级 主放大器，使集成运放具有较强的放大能力，多采用共射 （或共源）放大电路。放大管经常采用复合管，以恒流源做集电极负载。
R`3
C`1 R`3
2.1k
2.1k
R`5 240k
C`1
R`4 25k
R`5 240k
－ ＋
R7 100k
－∞ A3
(以下电路同上，仅C1、C2 值不同，电路从略）
图5.6 十五段优质均衡器
(2) 当R4的滑动触头移到最左边时，其电路如图8.7（a）所示。
C1
R3
R3
C2 R5
R4 R5
－∞
R6
B点的电流方程为：
IR
IB2
IC
IC2
1 2
IC2
2
2
2 2
2
I
C
2
IC2
(1
集成运算放大器教案
集成运算放大器教案第一章：集成运算放大器概述1.1 教学目标1. 了解集成运算放大器的定义、特点和应用领域。
2. 掌握集成运算放大器的基本符号和参数。
3. 理解集成运算放大器的工作原理。
1.2 教学内容1. 集成运算放大器的定义和特点2. 集成运算放大器的基本符号和参数3. 集成运算放大器的工作原理1.3 教学方法1. 讲解：讲解集成运算放大器的定义、特点和应用领域。
2. 互动：提问学生关于集成运算放大器的基本符号和参数。
3. 演示：通过示例电路演示集成运算放大器的工作原理。
1.4 教学评估1. 提问：检查学生对集成运算放大器的定义、特点和应用领域的理解。
2. 练习：让学生绘制集成运算放大器的基本符号和参数。
第二章：放大器的基本电路2.1 教学目标1. 了解放大器的基本电路类型。
2. 掌握放大器的基本电路原理。
3. 学会分析放大器的输入输出特性。
2.2 教学内容1. 放大器的基本电路类型：放大器的分类和特点。
2. 放大器的基本电路原理：电压放大器、功率放大器等。
3. 放大器的输入输出特性：输入阻抗、输出阻抗、增益等。
2.3 教学方法1. 讲解：讲解放大器的基本电路类型和特点。
2. 互动：提问学生关于放大器的基本电路原理。
3. 演示：通过示例电路演示放大器的输入输出特性。
2.4 教学评估1. 提问：检查学生对放大器的基本电路类型和特点的理解。
2. 练习：让学生分析放大器的输入输出特性。
第三章：集成运算放大器的应用3.1 教学目标1. 了解集成运算放大器的应用领域。
2. 掌握集成运算放大器的基本应用电路。
3. 学会分析集成运算放大器的应用电路性能。
3.2 教学内容1. 集成运算放大器的应用领域：模拟计算、信号处理等。
2. 集成运算放大器的基本应用电路：放大器、滤波器、积分器、微分器等。
3. 集成运算放大器的应用电路性能：增益、带宽、线性范围等。
3.3 教学方法1. 讲解：讲解集成运算放大器的应用领域和基本应用电路。
模电各章重点内容及总复习
目录：《模电》第一章重点掌握内容： (1)《模电》第二章重点掌握内容： (4)《模电》第四章重点掌握内容： (10)《模电》第五章集成运算放大电路重点掌握内容： (10)《模电》第六章重点掌握内容： (10)《模电》第七章模拟信号运算电路重点掌握内容 (11)《模电》第九章波形发生电路重点掌握内容： (12)《模电》第十章重点掌握内容： (12)《模电》第一章重点掌握内容：一、概念1、半导体：导电性能介于导体和绝缘体之间的物质。
2、半导体器件，主要是利用半导体材料制成，如硅和锗。
34、本征半导体：完全纯净的、结构完整的、晶格状的半导体。
5、本征激发：环境温度变化或光照产生本征激发，形成电子和空穴，电子带负电，空穴带正电。
67、P P型半导体，使导电能力大大加强，此类半导体，空穴为多数载流子（称多子）而自由电子为少子。
8、N型半导体：在纯净半导体中掺入五价杂质元素，便形成N型半导体，使导电能力大大加强，此类半导体，电子为多子、而空穴为少子。
9、PN结具有单向导电性：P接正、N接负时（称正偏），PN结正向导通，P接负、N接正时（称反偏），PN结反向截止。
所以正向电流主要由多子的扩散运动形成的，而反向电流主要由少子的漂移运动形成的。
10、二极管按材料分有硅管(S i管)和锗管(G e管)，按功能分有普通管，开关管、整流管、稳压管等。
11、二极管由一个PN结组成，所以二极管也具有单向导电性：正偏时导通，呈小电阻，大电流，反偏时截止，呈大电阻，零电流。
P6,图1.2.5二极管的伏安特性。
其死区电压：S i 管约0.5V ，G e 管约为0.1 V 。
其导通压降：S iG e 管约为0.2 V 。
这两组数也是判材料的依据。
10（压降为0.7V ，）②加反向电压时截止，相当断开。
③加反向电压并击穿（即满足U ﹥U Z ）时便稳压为U Z 。
11、二极管主要用途：整流、限幅、继流、检波、开关、隔离（门电路）等。
模拟电子技术基础知识点总结
模拟电子技术复习资料总结第一章半导体二极管一.半导体的基础知识1.半导体---导电能力介于导体和绝缘体之间的物质(如硅Si、锗Ge)。
2.特性---光敏、热敏和掺杂特性。
3.本征半导体----纯净的具有单晶体结构的半导体。
4.两种载流子----带有正、负电荷的可移动的空穴和电子统称为载流子。
5.杂质半导体----在本征半导体中掺入微量杂质形成的半导体。
体现的是半导体的掺杂特性。
*P型半导体:在本征半导体中掺入微量的三价元素（多子是空穴，少子是电子）。
*N型半导体: 在本征半导体中掺入微量的五价元素（多子是电子，少子是空穴）。
6.杂质半导体的特性*载流子的浓度---多子浓度决定于杂质浓度，少子浓度与温度有关。
*体电阻---通常把杂质半导体自身的电阻称为体电阻。
*转型---通过改变掺杂浓度，一种杂质半导体可以改型为另外一种杂质半导体。
7. PN结* PN结的接触电位差---硅材料约为0.6~0.8V，锗材料约为0.2~0.3V。
* PN结的单向导电性---正偏导通，反偏截止。
8. PN结的伏安特性二. 半导体二极管*单向导电性------正向导通，反向截止。
*二极管伏安特性----同ＰＮ结。
*正向导通压降------硅管0.6~0.7V，锗管0.2~0.3V。
*死区电压------硅管0.5V，锗管0.1V。
3.分析方法------将二极管断开，分析二极管两端电位的高低:若V阳>V阴( 正偏)，二极管导通(短路);若V阳<V阴( 反偏)，二极管截止(开路)。
1）图解分析法该式与伏安特性曲线的交点叫静态工作点Q。
2) 等效电路法直流等效电路法*总的解题手段----将二极管断开，分析二极管两端电位的高低:若V阳>V阴( 正偏)，二极管导通(短路);若V阳<V阴( 反偏)，二极管截止(开路)。
*三种模型微变等效电路法三.稳压二极管及其稳压电路*稳压二极管的特性---正常工作时处在PN结的反向击穿区，所以稳压二极管在电路中要反向连接。
电子技术实验报告—实验10集成运算放大器构成的电压比较器5篇
电子技术实验报告—实验10集成运算放大器构成的电压比较器5篇第一篇：电子技术实验报告—实验10集成运算放大器构成的电压比较器电子技术实验报告实验名称：集成运算放大器构成的电压比较器系别：班号：实验者姓名：学号：实验日期：实验报告完成日期：目录一、实验目的 (3)二、实验原理 (3)1.集成运算放大器构成的单限电压比较器...........................3 2.集成运算放大器构成的施密特电压比较器. (4)三、实验仪器 (4)四、实验内容 (5)1.单限电压比较器...............................................5 2.施密特电压比较器.. (10)五、实验小结与疑问 (1)3一、实验目的1.掌握电压比较器的模型及工作原理2.掌握电压比较器的应用二、实验原理电压比较器主要用于信号幅度检测——鉴幅器；根据输入信号幅度决定输出信号为高电平或低电平；或波形变换；将缓慢变化的输入信号转换为边沿陡峭的矩形波信号。
常用的电压比较器为：单限电压比较器；施密特电压比较器窗口电压比较器；台阶电压比较器。
下面以集成运放为例，说明构成各种电压比较器的原理。
1.集成运算放大器构成的单限电压比较器集成运算放大器构成的单限电压比较器电路如图1（a）所示。
由于理想集成运放在开环应用时，AV→∞、Ri→∞、Ro→0；则当ViER 时，VO=VOL；由于输出与输入反相，故称之为反相单限电压比较器；通过改变ER值，即可改变转换电平VT（VT≈ER）；当ER=0时，电路称为“过零比较器”。
同理，将Vi与ER对调连接，则电路为同相单限电压比较器。
2.集成运算放大器构成的施密特电压比较器集成运算放大器构成的施密特电压比较器电路如图2（a）所示。
当VO=VOH时，V+1=VT+=R当VO=VOL时，V+2=VT−=R回差电平：△VT=VT+−VT−R22+R3VOH+RVOL+RR32+R3ER；VT+称为上触发电平；R22+R3R32+R3ER；VT-称为下触发电平；当Vi从足够低往上升，若Vi>VT+时，则Vo由VOH翻转为VOL；当Vi从足够高往下降，若Vi三、实验仪器1.示波器1台2.函数信号发生器1台3.数字万用表1台4.多功能电路实验箱1台四、实验内容1.单限电压比较器（1）按图1（a）搭接电路，其中R1=R2=10kΩ，ER由实验箱提供；（2）观察图1（a）电路的电压传输特性曲线；电压传输特性曲线的测量方法：用缓慢变化信号（正弦、三角）作Vi(Vip-p=15V、f=200Hz)，将Vi=接示波器X（CH1）输入，VO 接示波器Y（CH2）输入，令示波器工作在外扫描方式（X-Y）；观察电压传输特性曲线。
《模拟电子技术基础》教学教案
《模拟电子技术基础》教学教案第一章：绪论1.1 教学目标让学生了解模拟电子技术的基本概念和特点使学生掌握模拟电子技术在工程应用中的重要性培养学生对模拟电子技术的兴趣和好奇心1.2 教学内容模拟电子技术的定义和发展历程模拟电子技术的基本特点和应用领域模拟电子技术在工程实践中的重要性1.3 教学方法采用讲授法，讲解模拟电子技术的概念和特点通过实例分析，使学生了解模拟电子技术在实际应用中的作用引导学生进行思考和讨论，培养学生的创新意识1.4 教学评估课堂问答：检查学生对模拟电子技术概念的理解程度第二章：常用半导体器件2.1 教学目标让学生掌握半导体器件的基本原理和特性使学生能够识别和使用常用的半导体器件培养学生对半导体器件在电路中的应用能力2.2 教学内容半导体的基本概念和性质常用半导体器件的结构和特性半导体器件的应用电路及功能2.3 教学方法采用讲解法，介绍半导体器件的基本原理和特性通过实验演示，使学生能够直观地观察半导体器件的工作状态引导学生进行实践操作，培养学生的动手能力2.4 教学评估课堂问答：检查学生对半导体器件原理的理解程度实验报告：评估学生在实验中对半导体器件的应用能力第三章：基本放大电路3.1 教学目标让学生了解放大电路的基本原理和分类使学生掌握基本放大电路的设计和分析方法培养学生对放大电路在模拟电路中的应用能力3.2 教学内容放大电路的基本原理和分类基本放大电路的设计和分析方法放大电路的应用实例及功能3.3 教学方法采用讲解法，介绍放大电路的基本原理和分类通过仿真实验，使学生能够直观地观察放大电路的工作状态引导学生进行实践操作，培养学生的动手能力3.4 教学评估课堂问答：检查学生对放大电路原理的理解程度实验报告：评估学生在实验中对放大电路的应用能力第四章：集成运算放大器4.1 教学目标让学生了解集成运算放大器的基本原理和特性使学生掌握集成运算放大器的应用电路及功能培养学生对集成运算放大器在模拟电路中的应用能力4.2 教学内容集成运算放大器的基本原理和特性集成运算放大器的应用电路及功能集成运算放大器的选择和使用方法4.3 教学方法采用讲解法，介绍集成运算放大器的基本原理和特性通过实验演示，使学生能够直观地观察集成运算放大器的工作状态引导学生进行实践操作，培养学生的动手能力4.4 教学评估课堂问答：检查学生对集成运算放大器原理的理解程度实验报告：评估学生在实验中对集成运算放大器的应用能力第五章：模拟信号处理5.1 教学目标让学生了解模拟信号处理的基本原理和方法使学生掌握模拟信号处理电路的设计和分析方法培养学生对模拟信号处理在实际应用中的创新能力5.2 教学内容模拟信号处理的基本原理和方法模拟信号处理电路的设计和分析方法模拟信号处理的应用实例及功能5.3 教学方法采用讲解法，介绍模拟信号处理的基本原理和方法通过仿真实验，使学生能够直观地观察模拟信号处理电路的工作状态引导学生进行实践操作，培养学生的动手能力5.4 教学评估课堂问答：检查学生对模拟信号处理原理的理解程度实验报告：评估学生在实验中对模拟信号处理电路的应用能力第六章：数字电子技术基础6.1 教学目标让学生了解数字电子技术的基本概念和特点使学生掌握数字电子技术在工程应用中的重要性培养学生对数字电子技术的兴趣和好奇心6.2 教学内容数字电子技术的定义和发展历程数字电子技术的基本特点和应用领域数字电子技术在工程实践中的重要性6.3 教学方法采用讲授法，讲解数字电子技术的概念和特点通过实例分析，使学生了解数字电子技术在实际应用中的作用引导学生进行思考和讨论，培养学生的创新意识6.4 教学评估课堂问答：检查学生对数字电子技术概念的理解程度第七章：常用数字逻辑器件7.1 教学目标让学生掌握数字逻辑器件的基本原理和特性使学生能够识别和使用常用的数字逻辑器件培养学生对数字逻辑器件在电路中的应用能力7.2 教学内容数字逻辑器件的基本概念和性质常用数字逻辑器件的结构和特性数字逻辑器件的应用电路及功能7.3 教学方法采用讲解法，介绍数字逻辑器件的基本原理和特性通过实验演示，使学生能够直观地观察数字逻辑器件的工作状态引导学生进行实践操作，培养学生的动手能力7.4 教学评估课堂问答：检查学生对数字逻辑器件原理的理解程度实验报告：评估学生在实验中对数字逻辑器件的应用能力第八章：数字电路设计8.1 教学目标让学生了解数字电路设计的基本原理和方法使学生掌握数字电路设计的过程和技巧培养学生对数字电路设计在实际应用中的创新能力8.2 教学内容数字电路设计的基本原理和方法数字电路设计的过程和技巧数字电路设计的应用实例及功能8.3 教学方法采用讲解法，介绍数字电路设计的基本原理和方法通过仿真实验，使学生能够直观地观察数字电路设计的工作状态引导学生进行实践操作，培养学生的动手能力8.4 教学评估课堂问答：检查学生对数字电路设计原理的理解程度实验报告：评估学生在实验中对数字电路设计的应用能力第九章：数字信号处理9.1 教学目标让学生了解数字信号处理的基本原理和方法使学生掌握数字信号处理电路的设计和分析方法培养学生对数字信号处理在实际应用中的创新能力9.2 教学内容数字信号处理的基本原理和方法数字信号处理电路的设计和分析方法数字信号处理的应用实例及功能9.3 教学方法采用讲解法，介绍数字信号处理的基本原理和方法通过仿真实验，使学生能够直观地观察数字信号处理电路的工作状态引导学生进行实践操作，培养学生的动手能力9.4 教学评估课堂问答：检查学生对数字信号处理原理的理解程度实验报告：评估学生在实验中对数字信号处理电路的应用能力第十章：综合应用与实践10.1 教学目标让学生掌握模拟电子技术和数字电子技术的综合应用使学生能够独立完成复杂的电子系统设计和分析培养学生解决实际电子工程问题的能力10.2 教学内容模拟电子技术与数字电子技术的综合应用案例复杂电子系统的设计和分析方法实际电子工程问题的解决策略10.3 教学方法采用案例教学法，分析模拟电子技术与数字电子技术的综合应用通过项目驱动，让学生参与复杂电子系统的设计和分析引导学生进行创新实践，培养学生的工程能力10.4 教学评估项目报告：评估学生在项目中对模拟电子技术和数字电子技术的综合应用能力课堂展示：检查学生对复杂电子系统设计和分析的理解程度综合测试：评估学生解决实际电子工程问题的能力1. 教学目标让学生理解模拟电子技术的基本概念和原理使学生掌握常用半导体器件的结构、特性和应用培养学生运用模拟电子技术解决实际问题的能力2. 教学内容半导体的基本概念、性质和制备方法常用半导体器件（如二极管、晶体管、集成电路等）的结构和特性模拟电子技术在实际工程应用中的典型案例分析3. 教学方法采用讲授法，讲解模拟电子技术的基本原理和概念通过实验演示，让学生亲身体验半导体器件的工作状态结合实例分析，培养学生的实际应用能力4. 教学评估课堂问答：检查学生对模拟电子技术基本原理的理解程度课后作业：要求学生完成相关的半导体器件应用案例第一章：绪论模拟电子技术的定义和发展历程模拟电子技术的应用领域和重要性半导体导电性的基本原理第二章：半导体器件基础半导体的基本概念和性质常用半导体器件（如二极管、晶体管等）的结构和特性半导体器件的参数和应用第三章：放大器电路放大器电路的基本原理和类型放大器电路的设计和分析方法放大器电路的应用实例第四章：振荡器和滤波器振荡器的工作原理和类型滤波器的原理和设计方法振荡器和滤波器的应用案例第五章：模拟电子技术在工程应用中的案例分析模拟电子技术在信号处理中的应用模拟电子技术在通信系统中的应用模拟电子技术在控制系统和功率电子中的应用。
模拟电子技术课件：第13讲 集成运算放大电路
因为IC10不变→IB3↓ IB4↓ → IC3 ↓ IC4↓→ IC1↓ IC2↓
输入级的分析
++
_
+
+
+
T7的作用：抑制共模信号 放大差模信号
+
T5、T6分别是T3、T4的有源 负载，而T4又是T6的有源负载。
iO iC4 iC2 2iC1
三、集成运放电路分析
1. 读图方法
已知电路图，分析其原理和功能、性能。
（1）了解用途：了解要分析的电路的应用场合、用途和技术 指标。
（2）化整为零：将整个电路图分为各自具有一定功能的基本 电路。
（3）分析功能：定性分析每一部分电路的基本功能和性能。 （4）统观整体：电路相互连接关系以及连接后电路实现的功
输出级的分析
准互补输出级，UBE倍增电路消除交越失真。 电流采样电阻
中间级
输出级
D1和D2起过流保护作用，未 过流时，两只二极管均截止。
UD1＝UBE14 iOR9 UR7
iO增大到一定程度，D1导通， 为T14基极分流，从而保护了 T14。
特点： 输出电阻小 最大不失真输出电压高
判断同相输入端和反相输入端
±13V
能正常放大差模信号时容许的最大的共模输入电压。
最大差模输入电压 UIdmax
±30V
超过此值输入级差分管将损坏。
-3dB带宽 fH
10Hz
∞
上限截止频率。
转换速率 SR
0.5V/μS
∞
SR duO dt
max
四、集成运放的主要性能指标
模拟电子电路教材课件.
聊城大学 物理科学与信息工程学院
杨少卿
1
《模拟电子技术基础》是电子信息科学与技术专业、通信 工程专业、电子信息工程专业以及物理学专业本、专科的一 门重要的专业核心课，具有很强的综合性、技术性和实用性。 该课程的研究对象是电子元器件及其组成的电路（包括分立、 集成电路）。主要研究常用半导体器件、基本放大电路、多 级放大电路、集成运算放大电路、放大电路的频率响应、放 大电路中的反馈、信号的运算和处理、波形的发生和信号的 变换、功率放大电路、直流电源和模拟电子电路读图等内容。 模拟电路已经广泛地应用于国防和国民经济的各个领域并极 大地促进了相关领域的迅速发展，特别是模拟电路中的新器 件、新技术、新方法的广泛应用，使得电子测量和探索自然 规律的实验方法进入了一个新阶段，因此《模拟电子技术基 础》具有重要的地位和作用。
1.载流子、自由电子和空穴 空穴
在绝对0度（T=0K）和没
束缚电子 自由 电子
有外界激发时,价电子完全被
共价键束缚着，本征半导体中
+4
+4
没有可以运动的带电粒子（即
载流子），它的导电能力为 0，
相当于绝缘体。
+4
+4
在常温下，由于热激发,
使一些价电子获得足够的能量
而脱离共价键的束缚，成为自 本征半导体中自由电子和空穴
PN 结具有单向导电性
常用电子仪器的使用方法
电子电路的测试方法
故障的判断与排除方法
EDA软件的应用方法
11
第一章 常用半导体器件
§ 1.1 半导体的基础知识 § 1.2 半导体二极管 § 1.3 双极型晶体管 § 1.4 场效应管 § 1.5 单结晶体管和晶闸管（了解） § 1.6 集成电路中的元件（了解） 重点掌握：基本概念，晶体二极管的伏安特性及主要参 数、晶体三极管和场效应管输入、输出特性及主要参数。 不要将注意力过多放在管子内部，而以理解外特性为主。
模拟电子技术基础集成运算放大电路PPT19页
模拟电子技术基础集成运算放大电路
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特
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I I 0
虚断
对于工作在非线性区的应用电路，上述两个特点是分析其 输入信号和输出信号关系的基本出发点。
19
什么情况下放工作于非线性区？
运放在非线性区的条件：
电路开环工作或引入正反馈！ iF
ui
UO RF UOPP U+-U-
iI
R1
i+ + i- -
Auo
uO
R
-UOPP
20
实际运放 Auo ≠∞ ，当 u+ 与 u-差值比较小时， 仍有 Auo (u+ u- )，运放工作在线性区。
在运算电路中，无论输入电压，还是输出电压， 均是对“地”而言的。
23
一、比例运算电路
作用：将信号按比例放大。 类型：反相比例放大、同相比例放大。 方法：引入深度电压并联负反馈或电压串联 负反馈。这样输出电压与运放的开环放大倍
数无关，与输入电压和外围网络有关。
24
一、比例运算电路
1.反相比例运算电路
虚短 虚断
2. 理想运放的输入电流等于零。
对于工作在线性区的应用电路，“虚短”和“虚断”是 分析其输入信号和输出信号关系的基本出发点。
17
如何使运放工作在线性区？
理想运放的线性区趋近于0，为了扩大运放的线性区 或使其具有线性区，需给运放电路引入负反馈： 运放工作在线性区的条件： 电路中有负反馈！
但线性区范围很小。
uO
例如：F007 的 UoM = ± 14 V，Auo 2 × 105 ， 线性区内输入电压范围
实际特性
0 u+u
U OM u u Auo 14 V 2 105 70 μV
非线性区
非线性区
线性区
21
§10.4 集成运算放大器的线性应用
一、比例运算电路
32
例1：电路如图所示，已知R2>>R4,试求解R1=R2时uO与 uI的比例系数。
解:
u u 0 uI i 2 i1 R1
虚地
R2 u M i 2 R 2 u I R1
由于R 2 R 4 由于R1 R 2
R3 uO (1 )uM R4
R2 R3 uO (1 ）uI R1 R4
7
四、集成运放的外形图
8
§10.2 集成运算放大器的主要参数
运算放大器的技术指标很多，其中一 部分与差分放大器和功率放大器相同，另 一部分则是根据运算放大器本身的特点而 设立的。各种主要参数均比较适中的是通 用型运算放大器，对某些项技术指标有特 殊要求的是各种特种运算放大器。
9
1.开环差模电压放大倍数 Auo ：(open loop voltage gain)运放在无外加反馈条件下，输出电压 的变化量与输入电压的变化量之比。 2.最大输出电压UOPP： 不出现明显失真情况下 的最大输出电压。
6
三、集成运放的符号
(a) (b) 模拟集成放大器的符号 (a) 国家标准符号 (b)原符号 运算放大器的符号中有三个引线端，两个输入端，一个输出 端。一个称为同相输入端，即该端输入信号变化的极性与输出端 相同，用符号‘+’表示；另一个称为反相输入端，即该端输入 信号变化的极性与输出端相异，用符号‚-‛表示。输出端一般画 在输入端的另一侧，在符号边框内标有‘+’号。实际的运算放 大器通常必须有正、负电源端，有的品种还有补偿端和调零端。
29
i1 R1i f i u
+
Rf
+
uo
说明
R1
Rf
特例：电压跟随器
当同相比例电路的比例系数为1时则有：
uo
ui R2
uo=ui
Rf
uo (1
Rf R1
)ui
uo
ui R2
ui R2
R1=∞
Rf=0
R1
uo
ui R2
uo
Rf=0 且R1=∞
30
有分压电阻的同相比例运算电路
i+=0 ui =u+ u-u+ = ui uo= -if Rf +ui if -i1=-(ui /R1)
+
i
i
ui R2u
uo (ui /R1)Rf +ui 电压增益 Auf= uo /ui =1+(Rf /R1)
平衡电阻 R2=R1||Rf
Ri 由反馈的组态知： RO 0
电压增益
平衡电阻 R2 =R1||Rf
26
Auf= uo /ui =－Rf /R1
R1
If I
uo
说明
Rf
R1
Rf uo ui R1
uo
特例：反相器
ui
R2
反相输入端“虚地”，电路的输入电阻为 引入深度电压并联负反馈，电路的输出电阻为 Rif = R1 Rof =0
为保证一定的输入电阻，当放大倍数大时，需增大Rf，而大 电阻的精度差，因此，在放大倍数较大时，该电路结构不 再适用。
1 R2 R4 R2 // R4 1 1 R2 R4 uo (1 )uI R R R R uI RI R3 3 4 1 2
在电路中电阻的阻值不至太高的情况下，可同时获得较 高的电压放大倍数和较高的输入电阻。
28
2.同相比例运算电路
电路中引入了电压串联 负反馈。 根据“虚短”和“虚断” 的特点
12
§10.3 理想集成运算放大器
一、理想集成运放的条件 二、理想集成运放的分析依据
13
一、理想集成运放的条件
在近似分析时，常把集成运放理想化，在一般的工程计算 中，由于理想化带来的误差都是允许的。 理想运放的概念: 理想运放指我们将集成运放的一些性能指标理想化，如： 开环差模增益、差模输入电阻、共模抑制比、上限截止频率均 为无穷大。输出电阻、失调电压、失调电流和它们的温漂均为 零，且无任何内部噪声。 常用性能指标：
运放工作在线性区的分析 U 方法：
UO
虚短（u+=u-）
U
虚断（i+=i-=0）
Rf
也就是说：通过电路是否引入了负反馈来判断电路是否工作 在线性区。
18
（二）理想运放的非线性工作区
uo ≠ Auo ( u+ - u- )
1. 理想运放输出电压uo的值只有两种可能： U+> U-时，Uo=UOPP 虚短不存在 U+< U-时，Uo= -UOPP 2. 理想运放的输入电流等于零。
当工作在非线性区时，集成运放的输出、输入信号 之间将不满足关系式： (U+- U- )· uo= Uo A
15
（一）理想运放在线性工作区
uo Auo (u u )
而Auo
o
U U ，u 为有限值，
UO
所以(u u ) 0，故
u u
i i 0
“虚短”：运放的同相输入端和反相输 入端的电位“无穷”接近，好象短路一样， 但却不是真正的短路。
(1)电路 组成
Rf
ui 电路核心器件为集成运放; 电路的输入信号从反相输入端输入; 同相输入端经电阻接地; 电路引入了负反馈，其组态 为电压并联负反馈。
+
R1
-
-u
o
R2
说明：由于集成运放输入极对称， 为保证外接电路不影响其对称性， 通常在运算电路中我们希望R+= R- 。
R+: 集成运放同相输入端的外接对地等效电阻。
27
令R1=Rf
uo= -ui
改进——T型网络反相比例运算电路
电阻R2 、R3和R4构成T形网络电路 节点N的电流方程为 R2 uI uM u u i2 R1 R2 R1
M I
M i2 N + i3 i4
uM R2 所以 i3 R R R uI 3 1 3
+
i1
i4 = i2 + i 3 输出电压 uO= – i2 R2 – i4 R4 将各电流代入上式
R3 uO (1 ）uI R4
33
所以比例系数约为（ R3 / R4)。 1
例2：电路如图所示，已知uO=-55uI, 试求出解R5的值。
R2 100 k uO1 (1 ）uI (1 ） 11uI R1 10 k R5 R5 uO uO1 11uI 55uI R4 100 k
11
6.最大差模输入电压UIDM
(maximum differential mode input voltage)运放两输入端 能承受的最大差模输入电压，超过此电压时,差分管将出 现反向击穿现象。
7.最大共模输入电压UICM
(maximum common mode input voltage) 在保证运放正常工作条件下，共模输入 电压的允许范围。共模电压超过此值时， 输入差分对管出现饱和，放大器失去共 模抑制能力。
uO (1
Rf R1
u
)u
ui
R2
R3
Rf R3 uO (1 )ui R2 R3 R1
31
R3 u ui R2 R3
Rf
R1
uoΒιβλιοθήκη 总结对于单一信号的运算电路，在分析运算关系 时，应首先列出关键节点的电流方程。 所谓关键节点是指那些与输入电压和输出电压 产生关系的节点，如+和-点。 根据“虚短”和“虚断”的原则，进行整理。 即可得出输出电压和输入电压的运算关系。
3
集成电路——把整个电路中的元器件制作在一块硅基片上， 构成具有某种特定功能的电子电路。 集成运算放大电路，简称集成运放，是一个高性能的 直接耦合多级放大电路。因首先用于信号的运算，故而得名。