集成运算放大器()
集成运算放大电路
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uA741 (单运放)是高增益运算放大器,用于军 事,工业和商业应用 .这类单片硅集成电路器件提 供输出短路保护和闭锁自由运作。
这些类型还具有广泛的共同模式,差模信号范围和 低失调电压调零能力与使用适当的电位。 uA741 芯片引脚和工作说明: 1和5 为偏置 (调零端) ,2 为正向输入端, 3为反向输入端,4 接地, 6为输出, 7接电源 8空脚
集成运放的输出电压与输入电压(即同相输入端与反相输入端之 间的差值电压)之间的关系曲线称为电压传输特性。对于正、负两 路电源供电的集成运放,其电压传输特性如图3 -4(a)所示。 曲线分线性区(图中斜线部分)和非线性区(图中斜线以外的部 分)。在线性区,输出电压随输入电压(Up - UN)的变化而变化; 但在非线性区,只有两种可能:或是正饱和,或是负饱和。
低输入偏置电流:100nA最大值(LM324A)
每个封装有4个放大器 内部补偿 共模范围扩展至负电源 行业标准的引脚分配 输入端的ESD钳位提高了可靠性,且不影响器件工作 提供无铅封装
特性(Features):
· 内部频率补偿
· 直流电压增益高(约100dB) · 单位增益频带宽(约1MHz)
· 电源电压范围宽:单电源(3—30V);
· 双电源(±1.5 一±15V) · 低功耗电流,适合于电池供电 · 低输入偏流 · 低输入失调电压和失调电流 · 共模输入电压范围宽,包括接地 · 差模输入电压范围宽,等于电源电压范围 · 输出电压摆幅大(0 至Vcc-1.5V)
由于外电路没有引入负反馈,集成运放的开环增益非常高,只要加 很微小的输入电压,输出电压就会达到最大值所以集成运放电压传 输特性中的线性区非常窄,如图3 -4(a)所示。理想运放传输特性无 线性区,只有正、负饱和区,如图3 -4(b)所示。
集成运放电路习题答案
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第五章集成运放电路习题答案(总13页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--集成运算放大器1.集成运算放大器的的特点(1)内部电路采用直接耦合,没有电感和电容,需要时可外接。
(2)用于差动放大电路的对管在同一芯片上制成,对称性好,温度漂移小。
(3)大电阻用晶体管恒流源代替,动态电阻大,静态压降小。
(4)二极管由晶体管构成,把发射极、基极、集电极三者适当组配使用。
2.集成运算放大器的组成(1)输入级:是双端输入、单端输出的差动放大电路,两个输入端分别为同相输入端和反相输入端,作用是减小零点漂移、提高输入电阻。
(2)中间级:是带有源负载的共发射极放大电路,作用是进行电压放大。
(3)输出级:是互补对称射极输出电路,作用是为了提高电路的带负载能力。
(4)偏置电路:由各种恒流源电路构成,作用是决定各级的静态工作点。
3.集成运放的理想模型集成运放的主要参数有:差模开环电压放大倍数A do ,共模开环电压放大倍数A co ,共模抑制比K CMR ,差模输入电阻r id ,输入失调电压U io ,失调电压温度系数 ΔU io /ΔT ,转换速率S R 等。
在分析计算集成运放的应用电路时,通常将运放的各项参数都理想化。
集成运放的理想参数主要有:(1)开环电压放大倍数∞=do A (2)差模输入电阻∞=id r (3)输出电阻0o =r(4)共模抑制比∞=CMR K理想运放的符号以及运放的电压传输特性)(do i do o -+-==u u A u A u 如图所示。
u ou -u +(a )理想运放的符号 (b )运放的电压传输特性图 理想运放的符号和电压传输特性4.运放工作在线性区的分析依据引入深度负反馈时运放工作在线性区。
工作在线性区的理想运放的分析依据为: (1)两个输入端的输入电流为零,即0==-+i i ,称为“虚断”。
(2)两个输入端的电位相等,即-+=u u ,称为“虚短”。
第六章集成运算放大器习题及答案
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第六章集成运算放大器习题及答案1、由于 ,集成电路常采用直接耦合,因此低频性能好,但存在 。
2、共模抑制比K CMR 是 ,因此K CMR 越大,表明电路的 。
3、电流源不但可以为差分放大器等放大电路 ,而且可以作为放大电路的 来提高放大电路的电压增益,还可以将差分放大电路双端输出 。
4、一般情况下,差动电路的共模电压放大倍数越大越好,而差模电压放大倍数越小越好。
( )5、在输入信号作用下,偏置电路改变了各放大管的动态电流。
( )6、有源负载可以增大放大电路的输出电流。
( )7、用恒流源取代长尾式差分放大电路中的发射极电阻Re ,将使电路的 ( ) A.差模放大倍数数值增大 B.抑制共模信号能力增强 C.差模输入电阻增大8、在差动电路中,若单端输入的差模输入电压为20V ,则其共模输入电压为( )。
A. 40VB. 20VC. 10VD. 5V 9、电流源的特点是( )。
A 交流电阻小,直流电阻大;B 交流电阻大,直流电阻小; C. 交流电阻大,直流电阻大; D. 交流电阻小,直流电阻小。
10、关于理想运算放大器的错误叙述是( )。
A .输入阻抗为零,输出阻抗也为零;B .输入信号为零时,输出处于零电位;C .频带宽度从零到无穷大;D .开环电压放大倍数无穷大 11、(1)通用型集成运放一般由哪几部分电路组成?每一部分常采用哪种基本电路?对每一部分性能的要求分别是什么?(2)零点漂移产生的原因是什么?抑制零点漂移的方法是什么?12、已知一个集成运放的开环差模增益A id 为100dB ,最大输出电压峰-峰值U opp =±10V,计算差模输入电压u i (即u +-u -)为10μV,0.5mV ,-200μV 时的输出电压u 0。
13、如图所示电路参数理想对称,晶体管的β均为50 ,r bb ′=100Ω,U BEQ = 0.7。
试计算R W 滑动端在中点时VT 1管和VT 2管的发射极静态电流I EQ ,以及动态参数A d 和R i 。
第16章集成运算放大器试题及答案
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题目编号:14254 知识点:16集成运算放大器题型:单项选择题难度:中集成运算放大器是( ) 。
A.直接耦合多级放大器B.阻容耦合多级放大器C. 变压器耦合多级放大器【答案】A======================================================================题目编号:14255 知识点:16集成运算放大器题型:单项选择题难度:中集成运放级间耦合方式是( ) 。
A.变压器耦合B. 直接耦合C.阻容耦合【答案】B======================================================================题目编号:14256 知识点:16集成运算放大器题型:单项选择题难度:中集成运算放大器对输入级的主要要求是()。
A.尽可能高的电压放大倍数B.尽可能大的带负载能力C.尽可能高的输入电阻,尽可能小的零点漂移【答案】C======================================================================题目编号:14257 知识点:16集成运算放大器题型:单项选择题难度:中集成运算放大器输出级的主要特点是()。
A.输出电阻低,带负载能力强B.能完成抑制零点漂移C.电压放大倍数非常高【答案】A======================================================================题目编号:14258 知识点:16集成运算放大器题型:单项选择题难度:中集成运算放大器中间级的主要特点是()。
A.足够高的电压放大倍数B.足够大的带负载能力C.足够小的输入电阻【答案】A======================================================================题目编号:14259 知识点:16集成运算放大器题型:单项选择题难度:中运算放大器接成图示电路后,其输入输出方式为()。
集成运算放大器
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集成运算放大器什么是集成运算放大器?集成运算放大器(简称为“运放”)是一种高增益、高输入阻抗、低输出阻抗的电路器件。
它可以对输入信号进行放大、求和、减法、积分、微分和滤波等操作,因此在模拟电路中具有广泛的应用。
常用的集成运算放大器类型常用的集成运算放大器类型有若干种,下面介绍常用的几种类型。
1. 双运放双运放是在同一芯片上集成了两个独立的运放,它们共享电源和地线,但具有独立的输入和输出引脚。
而且,双运放的价格比两个单独的运放的价格要便宜,在一些应用中能够节省成本。
2. 四运放四运放是在同一芯片上集成了四个独立的运放,它们共享电源和地线,但具有独立的输入和输出引脚。
四运放可以实现多路信号处理、滤波、放大等功能,并具有更高的集成度和更小的尺寸。
3. 差分运放差分运放是一种仅有一对输入的运放,它的输出与两个输入端的差值成正比。
差分运放常用于模拟信号的放大、滤波、比较等应用场景。
4. 噪声取消运放噪声取消运放是一种特殊的差分运放,它可以通过特殊的布局和电路设计抵消输入信号中的共模噪声和交流噪声。
集成运算放大器的应用由于集成运算放大器在模拟电路中具有广泛的应用,因此在许多电子设备中都可以看到它们的身影。
下面列举几个常见的应用实例。
1. 电压跟随器电压跟随器是一种特殊的集成运放放大器,它的输出电压与输入电压完全相同。
它广泛用于多级放大器电路中,能够提高电路的输入阻抗,稳定电路的工作状态,并使信号传输更加精确和可靠。
2. 滤波电路集成运算放大器在滤波电路中起到关键作用。
利用其高增益、高输入阻抗以及差分运放的特性,可以设计出各种复杂的滤波电路,如低通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器、高通滤波器等。
3. 比较器比较器是一种将输入信号与参考电压进行比较后输出正弦波的器件。
利用集成运算放大器的高增益和差分运放的特性,可以设计出高精度、高稳定性、高速度的比较器电路,常用于电压比较、波形识别、开关控制等领域。
4. 稳压电源集成运算放大器可以应用于稳压电源的反馈回路中,通过对反馈信号进行处理,使输出电压稳定,而不受输入电压和负载变化的影响。
集成运放的基本组成电路
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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。
集成运算放大器练习题及答案
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第十章练习题1.集成运算放大器是:( )(a)(b)(c) 直接耦合多级放大器阻容耦合多级放大器变压器耦合多级放大器2.集成运算放大器的共模抑制比越大,(a)差模信号放大倍数越大;(b)带负载能力越强;(c)抑制零点漂移的能力越强3.电路如图10-1所示,( )(a)串联电压负反馈(c)串联电流负反馈表示该组件:RF2 引入的反馈为并联电压负反馈(b)4.比例运算电路如图( )(a) RF图10-1 10-2所示,该电路的输出电阻为:5.电路如图10-3( )(a)图 1 (b)图 2 (c)图 3图 10-69. 电路如图10-7所示,该电路为:(a)比例运算电路(b)比例一积分运算电路(C)微分运算电路G-只_________ B ---- L ___」\—— - g + +1R i?S3图 10-36.电路如图 10-4 ( ) (a)加法运算电路;所示, 则该电路为: (b)反相积分运算电路; (C)同相比例运算电路R F7.电路如图 10-5 ( ) (a)加法运算电路(b)减法运算电路 所示, 该电路为: R iO OR 2图 10-4(c)比例运算电路图 10-58.电路如图10-6所示,该电路为: ( ) (a)加法运算电路 (b)减法运算电路 U i2 O(c)比例运算电路R―O uo10.电路如图10-8 所示试求:(1)当R p滑动点滑动到(2)当R p滑动点滑动到(3)当R p滑动点滑动到11.电路如图10-9所示,⑴开关S i,S3闭合,(2)开关S i,S2闭合,要求:525312. 电路如图(1)当R(2)当R(3)当R打开时,打开时,写出u O与u的关系式;写出U o与U的关系式。
R为可变电阻,10-10所示,R时,u o等于多少?0.8R时,U o等于多少?1.2R时,U o等于多少?图10-9电压U 9V ,试求:A点时,B点时,C 点(R,U o ?u o ?的中点)时,U o电位器R p的阻值为20k 013.电路如图14.电路如图U3 1V,15.电路如图10-11所示,10-12所示求输出电压10-13所示,R F2 F3图10-1010k , U| 1V 求输出电压U o。
集成运算放大器练习题及答案
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第1 页共6 页第十章练习题1. 集成运算放大器是:答( ) (a) 直接耦合多级放大器(b) 阻容耦合多级放大器(c) 变压器耦合多级放大器2. 集成运算放大器的共模抑制比越大,表示该组件:答( ) (a) 差模信号放大倍数越大;(b) 带负载能力越强;(c) 抑制零点漂移的能力越强3. 电路如图10-1所示,R F2引入的反馈为:答( ) (a) 串联电压负反馈(b) 并联电压负反馈(c) 串联电流负反馈(d) 正反馈- ∞++- ∞++R 1R 2R3R F1u OR F 2u i图10-1 4. 比例运算电路如图10-2所示,该电路的输出电阻为:答( ) (a) R F (b) R 1+R F (c) 零- ∞++R 1R Fu Ou i图10-2 5. 电路如图10-3所示,能够实现u u O i=-运算关系的电路是:答( ) (a) 图1 (b) 图2 (c) 图3 图10-3 6. 电路如图10-4所示,则该电路为:答( ) (a)加法运算电路;加法运算电路; (b)反相积分运算电路; (c) 同相比例运算电路同相比例运算电路- ∞++u iR 1R 2R F图10-4 7. 电路如图10-5所示,该电路为: 答 ( ) (a) 加法运算电路加法运算电路 (b) 减法运算电路 (c) 比例运算电路比例运算电路- ∞++RRRu Oui 1u i2图10-5 8. 电路如图10-6所示,该电路为: 答 ( ) (a) 加法运算电路加法运算电路 (b) 减法运算电路 (c) 比例运算电路比例运算电路- ∞++RRRRu Ou i 1u i2图10-6 9. 电路如图10-7所示,该电路为:所示,该电路为: 答 ( ) (a)比例运算电路比例运算电路 (b) 比例—积分运算电路积分运算电路 (c) 微分运算电路微分运算电路- ∞++R FRC FR 1u Ou I图10-7 10. 电路如图10-8所示所示 ,输入电压u I V =1,电阻R R 1210==k W , 电位器R P 的阻值为20k W 。
集成运算放大器-习题参考答案
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?二、判断题:1.放大电路一般采用的反馈形式为负反馈。
(对)2.集成运放使用时不接负反馈,电路中的电压增益称为开环电压增益。
(错)3. 电压比较器的输出电压只有两种数值。
(对)4. 集成运放未接反馈电路时的电压放大倍数称为开环电压放大倍数。
(对)5. “虚短”就是两点并不真正短接,但具有相等的电位。
(对)6. “虚地”是指该点与接地点等电位。
(对)7.“虚地”是指该点与“地”点相接后,具有“地”点的电位。
(错)-8、集成运放不但能处理交流信号,也能处理直流信号。
(对)9、集成运放在开环状态下,输入与输出之间存在线性关系。
(错)10、各种比较器的输出只有两种状态。
(对)11、微分运算电路中的电容器接在电路的反相输入端。
(对)三、选择题:(每小题2分,共16分)1.集成运算放大器能处理(C)。
A、直流信号;B、交流信号;C、交流信号和直流信号。
2. 为使电路输入电阻高、输出电阻低,应引入(A)。
"A、电压串联负反馈;B、电压并联负反馈;C、电流串联负反馈; D电流并联负反馈。
3. 在由运放组成的电路中,运放工作在非线性状态的电路是(D)。
A、反相放大器;B、差值放大器;C、有源滤波器;D、电压比较器。
4. 集成运放工作在线性放大区,由理想工作条件得出两个重要规律是( C )。
A、U+=U-=0,i+=i-;B、U+=U-=0,i+=i-=0;C、U+=U-,i+=i-=0;D、U+=U-=0,i+≠i-。
5.分析集成运放的非线性应用电路时,不能使用的概念是(B)。
·A、虚地;B、虚短;C、虚断。
6. 集成运放的线性应用存在(C)现象,非线性应用存在(B)现象。
A、虚地;B、虚断;C、虚断和虚短。
7. 理想运放的两个重要结论是(B)。
A、虚短与虚地;B、虚断与虚短;C、断路与短路。
8. 集成运放一般分为两个工作区,它们分别是(B)。
A、正反馈与负反馈;B、线性与非线性;C、虚断和虚短。
集成运算放大器电路设计习题解答
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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。
集成运算放大器的分类与参数
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按照集成运算放大器的参数来分,集成运算放大器可分为如下几类。
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 ,其性能指标能适合于一般性使用。
例μA741(单运放)、LM358 (双运放)、LM324 (四运放)及以场效应管为输入级的LF356 都属于此种。
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 >1G Ω~1T Ω ,IB 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 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,总是希望运算放大器的失调电压要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 OP07、 OP27、 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、视频放大器中,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能适合于高速应用的场合的。
高速型运算放大器主要特点是具有高的转换速率和宽的频率响应。
常见的运放有LM318 、μA715 等 ,其 SR=50~70V/ms,BWG >20MHz 。
5.低功耗型运算放大器由于电子电路集成化的最大优点是能使复杂电路小型轻便,所以随着便携式仪器应用范围的扩大 ,必须使用低电源电压供电、低功率消耗的运算放大器相适用。
集成运算放大器的基本组成
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集成运算放大器的基本组成
集成运算放大器(Operational Amplifier,简称Op Amp)由多个晶体管、电阻器、电容器等器件组成的集成电路,主要包括以下部分:
1. 输入级:由差分放大器组成,用于接收输入信号并将其差分放大。
2. 中间级:用于增强输入信号的放大效果。
3. 输出级:由功率放大器组成,用于将中间级的信号放大到足够的输出电平。
4. 反馈网络:用于控制集成运算放大器的放大倍数和带宽等参数。
5. 电源电压稳定器:用于稳定集成运算放大器的工作电源。
6. 输入和输出保护电路:用于保护集成运算放大器免受过压、过流等损坏。
总之,集成运算放大器的基本组成包括输入级、中间级、输出级、反馈网络、电源电压稳定器以及输入和输出保护电路等组件,它们协同工作,使得集成运算放大器具有高精度、高稳定性、高带宽、低噪声等特点。
集成运算放大器
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功 率 放 大 电 路功率放大电路在多级放大电路的输出级,通常在大信号下工作,向负载提供尽可能大的功率,来推动负载工作。
功率放大电路的特点1. 在负载允许的失真限度内尽可能的提供最大输出功率2. 转换效率(直流电源供给功率)负载获得的功率VO P P )(=η高。
3. 非线性失真尽可能小。
4. 散热好功率放大电路的工作状态按三极管静态工作点Q 在输出特性曲线上所处位置的不同,功率放大电路分为甲类、甲乙类、乙类三种工作状态。
甲类当Q 点选择在交流负载线的中点时,信号整个周期内都有静态电流流过,这种工作状态称为甲类。
在甲类状态下,无论有无信号,电源提供的功率为C CC I U P =。
无输入信号,即静态时,电源提供的功率全部消耗在管子和电阻上。
有输入信号时,电源提供的功率一部分转化为有用的输出功率,信号越大,输出功率越大。
由于电流有较大的直流分量C I ,可以证明,甲类功率放大电路的效率理论上最高只能达到50%甲乙类为了提高效率,在电源电压C U 一定的条件下,可使Q 点沿交流负载线下移,使C I 减小,可得到如图所示的甲乙类工作状态。
若Q 下移到0≈C I ,此时静态管耗为最小,这种状态称为乙类。
功率放大电路工作在甲乙类和乙类,虽然降低了静态时的功耗,提高了效率,但却产生严重的波形失真。
乙类为了减小波形失真,在电路形式上一般可采用互补对称射极输出器的输出方式。
乙类互补对称功率放大电路如下图为乙类互补对称功率放大电路的原理图,图中T1为NPN 型晶体管,T2为PNP 型晶体管,它们的特性、参数对称。
电路为正、负电源供电,信号从基极输入,从发射极输出,为一对射极输出器。
静态时0=i u ,两管均处于截止状态,有021==B B I I ,021==C C I I ,所以发射极电位021==E E U U ,输出电压0=o u 。
动态时,在输入正弦交流电压i u 的正半周期T1导通,T2截止,流过负载电阻L R 的电流约为1C L i i =;在i u 的负半周期T1截止,T2导通,流过L R 的电流约为2C L i i =。
集成运算放大器练习题及答案
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第十章 练习题1. 集成运算放大器是: 答 ( ) (a) 直接耦合多级放大器 (b) 阻容耦合多级放大器 (c) 变压器耦合多级放大器2. 集成运算放大器的共模抑制比越大, 表示该组件: 答 ( ) (a) 差模信号放大倍数越大; (b) 带负载能力越强;(c) 抑制零点漂移的能力越强 3. 电路如图10-1所示,R F2 引入的反馈为 : 答 ( ) (a) 串联电压负反馈 (b) 并联电压负反馈 (c) 串联电流负反馈 (d) 正反馈-∞++-∞++R 1R 2R 3R F1u OR F2u i图10-14. 比例运算电路如图10-2所示,该电路的输出电阻为: 答 ( )(a) R F (b) R 1+R F (c) 零-∞++R 1R Fu Ou i图10-25. 电路如图10-3所示,能够实现u u O i =- 运算关系的电路是: 答 ( )(a) 图1 (b) 图2 (c) 图3图10-36. 电路如图10-4所示,则该电路为: 答 ( )(a)加法运算电路; (b)反相积分运算电路;(c) 同相比例运算电路 -∞++图10-47. 电路如图10-5所示,该电路为: 答 ( ) (a) 加法运算电路 (b) 减法运算电路 (c) 比例运算电路-∞+Ou i1u i2图10-58. 电路如图10-6所示,该电路为: 答 ( ) (a) 加法运算电路 (b) 减法运算电路 (c) 比例运算电路-∞+u Ou i1u i2图10-69. 电路如图10-7所示,该电路为: 答 ( )(a)比例运算电路 (b) 比例—积分运算电路(c) 微分运算电路-∞+Ou图10-710. 电路如图10-8所示 ,输入电压u I V =1,电阻R R 1210==k Ω, 电位器R P 的阻值为20k Ω 。
试求:(1) 当R P 滑动点滑动到A 点时,u O =?(2) 当R P 滑动点滑动到B 点时,u O =?(3) 当R P 滑动点滑动到C 点(R P 的中点)时 , u O =?-++∞u OR pAB10-811. 电路如图10-9所示, 要求:(1) 开关S 1,S 3 闭合, S 2 打开时, 写出u O 与u I 的关系式; (2) 开关S 1,S 2 闭合, S 3 打开时, 写出u O 与u I 的关系式。
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4. 集成运放的图形符号
图(a)是国家新标准(GB4728•13—85)规定的符号; 图(b)是曾用过的符号。画电路时,通常只画出输入和输 出端,输入端标“+”号表示同相输入端,标“-”号表示反相 输入端。
5.2.2 集成运算放大器的放大倍数和参数 一、两种放大倍数
集成运算放大器(简称集成运放):直接耦合的高放大 倍数的线性集成电路。
5.2.1 集成运算放大器的外形和符号
1. 集成电路的外形: 国产集成运放的封装外形主要采用圆壳式和双列直插式。 2. 集成运放的型号 国家标准(GB3430-82)规定,由字母和阿拉伯数字表 示,例如CF741、CF124等,其中C表示国家标准,F表示 运算放大器,阿拉伯数字表示品种。
输入电压为零时,为了使放大器输出电压为零,在输入 端外加的补偿电流。其值为两个输入端静态基极电流之差。
3. 输入偏置电流IIB
输入电压为零时,两个输入端静态基极电流的平均值。 一般为微安数量级,IIB越小越好。
4. 开环电压放大倍数AVO 电路开环情况下,输出电压与输入差模电压之比。AVO 越大,集成运放运算精度越高。一般中增益运放的AVO可 达105倍。
5. 开环输入阻抗ri 指电路开环情况下,差模输入电压与输入电流之比。 ri越大,运放性能越好。一般在几百千欧至几兆欧。
6. 开环输出阻抗ro 电路开环情况下,输出电压与输出电流之比。ro越小, 运放性能越好。一般在几百欧左右。
7. 共模抑制比KCMR 电路开环情况下,差模放大倍数AVD与共模放大倍数 AVC之比。KCMR越大,运放性能越好。一般在80dB以上。 8. 输出电压峰-峰值VOPP 放大器在空载情况下,最大不失真电压的峰-峰值。
3. 集成运放的管脚顺序及功能
国产第二代集成运放CF741接线如图所示。双列直插
式集成运放的管脚顺序是,管脚向下,标志于左,序号自
下而上逆时针方向排列。管脚功能如下: 接正电源
为输出端
(+9~+18)V
为空脚
接负电源(9~-18)V
CF741外接线图
为反相输入端(输出信 号与输入信号反相位)
为同相输入端 (输出信号与输 入信号同相位)
5.2.4 集成运算放大器的应用举例 一、数学运算方面的应用举例 1. 简单的比例运算功能 (1)反向输入比例运算电路 是电压并联负反馈放大电路。
根据运放“理想特性”ri , ,AVO 值,则
,v而o 又是有限
所以
iI 0
,
vA
vO AVO
0
i1 iF
(5.2.2)
故反相输入比例运放的闭环放大倍数
脚1、4、5外 接调零电位器
国产第一代集成运放F004接线如图所示。圆壳式集成 运放的管脚顺序是,管脚向上,序号自标志起从小到大按 顺时针方向排列。管脚功能如下:
脚7接正电源(+15)V,脚4 接负电源(-15)V,脚6为输出 端,
脚1、4、8接调零电位器, 脚3为同相输入端,脚2为反相输 入端,脚5、6之间的300k电阻 及RP、CP的作用是消除自激, 可通过调试决定数值。
5.2.3 集成运算放大器的理想特性
动画21(集成运放的理想特性)
集成运放的理想特性为: 1.输入信号为零时,输出端应恒定为零; 2.输入阻抗ri=∞; 3.输出阻抗ro=0; 4.频带宽度BW应从0→∞; 5.开环电压放大倍数ΑVO=∞。 在实际应用和分析集成运放电路时,可将实际运放视 为理想运放,以简化分析。
集成电路的优点:体
集成电路的类型:以集成度即管子和元件数量可分为一百 以下的小规模集成电路;一百至一千个之间的中规模集成电路; 一千至十万个之间的大规模集成电路;十万以上的超大规模集 成电路。按所用器件又可分为双极型器件组成的双极型集成电 路;单极型器件组成的单极型集成电路;双极型器件和单极型 器件兼容组成的集成器件。此外,还有线性集成电路和数字集 成电路等。
AVF
vO vI
-Rf iF R1i1
- Rf R1
(5.2.3)
输出电压
vO
-
Rf R1
vI
(5.2.4)
结论,反相输入比例运算电路的闭环放大倍数AVF只取决 于 Rf 与 R1之比,与开环放大倍数 AVO无关;输出电压与输入 电压成反相比例关系。
1. 开环放大倍数AVO
开环放大倍数AVO:无反馈时集成运放的放大倍数。
AVO
vO vB - vA
vO vI
(5.2.1)
2. 闭环放大倍数AVF
闭环放大倍数AVF :有反馈时集成运放的放大倍数称为 闭环放大倍数。其数值根据具体电路的反馈情况来计算。
二、主要参数
1. 输入失调电压VIO 输入电压为零时,为了使放大器输出电压为零,在输入 端外加的补偿电压。一般为毫伏级。它表征电路输入部分不 对称的程度,VIO越小,运放性能越好。 2. 输入失调电流IIO
2. 特殊型 特殊型集成运放的特点是突出某项性能指标。如:
(1)高输入阻抗型 差模输入电阻不小于109Ω。 (2)高精度型 ΔVIO∕ ΔΤ小于2μV∕οС。 (3)宽带型 增益带宽大。
(4)低功耗型 当电源电压 15V 时,最大功耗不大于6mW。
(5)高速型 转换速率大于30Vµs。
(6)高压型 输出电压较高。
5.2 集成运算放大器
5.2.1 集成运算放大器的外形和符号 5.2.2 集成运算放大器的放大倍数和参数 5.2.3 集成运算放大器的理想特性 5.2.4 集成运算放大器的应用举例 5.2.5 集成运放使用常识
5.2 集成运算放大器
集成电路:把晶体管、电阻、电容以及连接导线等集中 制造在一小块半导体基片上而形成具有电路功能的器件。
9. 静态功耗PD 电路输入端短路、输出端开路时所消耗的功率。
10. 开环频宽BW
开环电压放大倍数随信号频率升高而下降3dB所对应 的频宽。以上参数可根据集成运放的型号,从产品说明 书等有关资料中查阅。
三、集成运放产品分类简介
1. 通用型
通用型集成运放的特点是:最大差模输入电压和最大共 模输入电压大;输出有短路保护功能;电源电压适用范围 宽;不需外接补偿电容。如性能较好的CF741等。