集成运算放大器的基本运算电路
集成运放组成的基本运算电路
K2
C 1μF
R2 1M
K1 +15V
vS
－
R1 100K
A
vO
＋
R′ 100K
-15V
vo
1 R1
t
0 vsdt
积分运算电路
4. 积分运算电路
将实验数据及波形填入下述表格中：
vs波形
vs幅度值
vo波形
vo频率
vo幅度值
5. 用积分电路转换方波为三角波
电路如下图所示。图中电阻R2的接入是为了抑制由 IIO、VIO所造成的积分漂移，从而稳定运放的输出零 点。
A
vO
υS
＋
R′ 10K
-15V
v0
(1
RF R1
)vs
同相比例运算电路
2. 实现同相比例运算
将实验数据及波形填入下述表格中：
输入信号vs1 (V)
有效值
波形
输入信号vs2 (V)
有效值
波形
有效值
输出电压vo (V)
峰值
波形
注：上表针对正弦波输入，若是其他信号输入表作相应改变。
3. 减法器（差分放大电路）
减法器（差分放大电路）运算仿真电路
3. 减法器（差分放大电路）
减法器（差分放大电路）运算仿真电路
3. 减法器（差分放大电路）
将实验数据及波形填入下述表格中：
输入信号vs1 (V)
有效值
波形
输入信号vs2 (V)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
有效值
波形
有效值
输出电压vo (V)
峰值
波形
注：上表针对正弦波输入，若是其他信号输入表作相应改变。
vs波形
集成运算放大器的基本运算电路
集成运算放大器的基本运算电路x本文介绍了集成运算放大器的基本运算电路，包括其结构、功能、特性和应用。
集成运算放大器是一种半导体器件，用于放大电气信号，它有助于提高信号的电压或电流，使信号可以传输到远处。
集成运算放大器具有很多优点，如体积小、功耗低、抗干扰能力强、可靠性高等。
此外，它还可以实现各种电路设计，如移相器、高通滤波器和低通滤波器等。
本文将详细介绍集成运算放大器的基本运算电路，包括电路结构、工作原理、参数、应用等。
集成运算放大器（Integrated Operational Amplifier）是一种具有可替代性的多输入半导体电路，它可以提高任何一路输入信号的电压或电流，可以实现各种复杂的放大电路。
集成运算放大器的基本电路由一个或多个放大器组成，每个放大器由若干个部件组成，可以形成一个可调节复杂放大电路。
集成运算放大器可分为多晶片、单晶片和小规模集成电路3种类型，根据处理信号的种类和放大系数的大小，它可以分为分立电路、模拟电路和数字电路。
集成运算放大器的输出电压可以大大提高原始信号的电压，并且可以根据输入参数调节输出电压。
集成运算放大器的基本运算电路由放大器、输入端口和输出端口组成。
输入端口由两个端口组成，分别是正输入端口和负输入端口，这两个端口可以接收一个正电压信号和一个负电压信号。
输出端口可以接收较大的电压信号，输出信号与输入信号的相位一致。
此外，很多放大器还具有滞后环节，可以进一步延迟放大器的输出信号，使其同输入信号的相位更为一致。
集成运算放大器的特性取决于其器件和结构，主要特性有：抗干扰能力强、体积小、功耗低、可靠性高等。
此外，集成运算放大器还具有很多类型，如双路放大器、移相器、高通滤波器和低通滤波器等，每种器件都有其特定的应用。
集成运算放大器可用于实现各种电路，如低通滤波器、高通滤波器、移相器等，这些电路有助于提高电路系统的精度和灵敏度，从而实现精确的测量和控制。
此外，它还可以用于实现多种复杂电路，如高阻率电路、低阻率电路和串行/并行电路等。
集成运算放大器基本运算电路实验
集成运算放大器基本运算电路实验
本课程旨在使学生能够掌握集成放大器的基本运算电路，能够使用特定的集成放大器验证放大器电路性能。
学习本课程的学生应该具备一定的电路理论和综合分析的能力，具备专业数学的基本知识，以及计算机编程的基本能力，具备一定的专业实验分析的能力。
一、实验目的
1.了解集成放大器的基本运算原理；
2.掌握集成放大器的基本电路；
3.熟悉集成放大器的测试参数及其误差规定；
4.设计集成放大器的实验系统；
5.对热插拔模块和IC仪器的使用。
二、实验准备
1.实验仪器：示波器、可编程示波器、数字万用表、函数发生器
2.实验调试电路：集成放大器的基本运算电路
3.实验材料：电路元件，热插拔模块等
三、实验内容
1.认识集成放大器及其基本运算电路；
2.构建集成放大器的基本运算电路；
3.测试集成放大器的功能；
4.绘制集成放大器的特性曲线；
5.分析集成放大器的工作特性。
四、实验步骤
1.准备实验电路：根据实验要求绘制集成放大器的基本运算电路，上电后检查工作是否正常；
2.测量基本电路参数：利用数字万用表测量输入电平、输出电平、电压偏置等常规参数；
3.测试电路实验：利用示波器测量输出波形、相位延时、线性度等实验参数；
4.结果分析：按要求分析实验参数，与理论曲线对比，讨论集成放大器的特性及其工作特性；
5.实验报告：根据实验结果，编制实验报告，检验实验结果是否符合要求。
实验四 集成运放组成的基本运算电路
实验四 集成运放组成的基本运算电路一． 实验目的1．掌握集成运算放大器的正确使用方法。
2．了解集成运算放大器在信号放大和模拟运算方面的应用。
二． 实验设备实验箱 1个实验电路板 1个数字万用表 1个三． 简述运算放大器是具有两个输入端和一个输出端的高增益、高输入阻抗的多级直接耦合电压放大器。
只要在集成运放的外部配以适当的电阻和电容等器件就可构成比例、加减、积分、微分等模拟运算电路。
在这些应用电路中，引入了深度负反馈，集成运放工作在线性放大区，属于运算放大器的线性应用范畴，因此分析时可将集成运放视为理想运放，运用虚断和虚短的原则。
虚断：即认为流入运放两个净输入端的电流近似为零。
虚短：即认为运放两个净输入端的电位近似相等(u +≈ u -)。
从而可方便地得出输入与输出之间的运算表达式。
使用集成运算放大器时，首先应根据运放的型号查阅参数表，了解其性能、指标等，然后根据管脚图连接外部接线（包括电源、调零电路、消振电路、外接反馈电阻等等）。
四． 设计实验要求1. 设计由双列直插通用集成运放μA741构成的基本运算电路，要求实现：反相比例运算，反相加法运算，同相比例运算，电压跟随器，差动运算（减法运算）等5种运算。
每一运算电路需要设计两种典型的输入信号。
2. 自己设计选择电路参数和放大倍数，画出电路图并标出各电阻的阻值（μA741的最大输出电流小于10mA ，因此阻值选取不能小于1KΩ）。
3. 自拟实验步骤。
4. 电源电压一律取12V ±。
本实验用直流信号源，自己选择输入信号源的取值，已知信号源（5i u V ≤）。
5. 设计举例：反相比例运算电路的设计反相比例放大器的运算功能为：1R R u u A F i o uf -==； 设,10-=uf A 负反馈电阻Ω=K R F 100；可以计算出110R K =Ω，平衡电阻100//109.1R K '=≈Ω。
max =9o u V，max max 90.910o i uf u u V A ∴≤==，即输入信号的设计值小于0.9V ±。
实验13 集成运放组成的基本运算电路
实验13 集成运放组成的基本运算电路一、实验目的：1．掌握集成运放组成的比例、加法和积分等基本运算电路的功能。
2．了解集成运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题。
3．掌握在放大电路中引入负反馈的方法。
二、实验内容1．实现两个信号的反相加法运算。
2．实现同相比例运算。
3．用减法器实现两信号的减法运算。
4．实现积分运算。
5．用积分电路将方波转换为三角波。
三、实验准备1．复习教材中有关集成运放的线性应用部分。
2．拟定实验任务所要求的各个运算电路，列出各电路的运算表达式。
3．拟定每项实验任务的测试步骤，选定输入测试信号υS 的类型（直流或交流）、幅度和频率范围。
4．拟定实验中所需仪器和元件。
5．在图9.30所示积分运算电路中，当选择υI ＝0.2V 时，若用示波器观察υO （t ）的变化轨迹，并假定扫速开关置于“1s/div ”，Y 轴灵敏度开关置于“2V/div ”，光点一开始位于屏幕左上角，当开关S 2由闭合转为打开后，电容即被充电。
试分析并画出υO 随时间变化的轨迹。
四、实验原理与说明由集成运放、电阻和电容等器件可构成比例、加减、积分、微分等模拟运算电路。
在这些应用中，须确保集成运放工作在线性放大区，分析时可将其视为理想器件，从而得出输入输出间的运算表达式。
下面介绍几种常用的运算电路：1．反相加法运算电路如图9.27所示，其输入与输出之间的函数关系为：)(2211I f I fO v R R v R R v +-=图9.27 反相加法运算电路 通过该电路可实现信号υI1和υI2的反相加法运算。
为了消除运放输入偏置电流及其漂移造成的运算误差，须在运放同相端接入平衡电阻R 3，其阻值应与运放反相端的外接等效电阻相等，即要求R 3= R l ∥R 2∥R f 。
实验时应注意：（1）为了提高运算精度，首先应对输出直流电位进行调零，即保证在零输入时运放输出为零。
（2）输入信号采用交流或直流均可，但在选取信号的频率和幅度时，应考虑运放的频率响应和输出幅度的限制。
集成运算放大器基本运算电路
集成运算放大器的基本运算电路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。
基本运算电路（1)反相比例运算电路电路如图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uO＝-ui图1 反相比例运算电路为了减小输入偏置电流引起的运算误差，在同相输入端应接入平衡电阻R2=R1||RF。
(2)同相比例运算电路图2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)ui当R1→∞时，uO=ui，即得到如图3所示的电压跟随器。
图中R2=RF，用以减小漂移和起保护作用。
一般RF取10KΩ，RF太小起不到保护作用，太大则影响跟随性。
图2 同相比例运算电路图3 电压跟随器(3)反相加法电路电路如图4所示。
图4 反相加法运算电路输出电压与输入电压之间的关系为uO=()R3=R1||R2||RF (4) 减法运算电路对于图5所示的减法运算电路，当R1=R2，R3=RF时，有如下关系式uO=(ui2-ui1)图5 减法运算电路(5)积分运算电路反相积分电路如图6所示。
在理想化条件下，输出电压uo等于uo(t)= —式中“—”号表示输出信号与输入信号反相。
uc(o)是t=0时刻电容C两端的电压值，即初始值。
图6 积分运算电路如果ui(t)是幅值为E的阶跃电压，并设uc(o)=0，则—即输出电压uo(t)随时间增长而线性下降。
显然时间常数R1C的数值大，达到给定的uo值所需的时间就长。
积分输出电压所能达到的最大值受集成运放最大输出范围的限制。
在进行积分运算之前，首先应对运放调零。
为了便于调节，将图中K1闭合，通过电阻R2的负反馈作用帮助实现调零。
但在完成调零后，应将K1打开，以免因R2的接入造成积分误差。
K2的设置一方面为积分电容放电提供通路，同时可实现积分电容初始电压uc(o)=0。
集成运放电路的运算
1111
集成运放电路是一种多功能的模拟电子器件，它可以执行各种数学运算，如加法、减法、乘法、除法等。
下面是一些常见的集成运放电路的运算：
1. 加法运算：集成运放可以用于实现加法运算。
将输入信号分别加到运放的正输入端和负输入端，然后通过反馈网络将输出信号反馈到负输入端，就可以实现加法运算。
2. 减法运算：集成运放也可以用于实现减法运算。
将被减数信号加到运放的正输入端，减数信号加到运放的负输入端，然后通过反馈网络将输出信号反馈到负输入端，就可以实现减法运算。
3. 乘法运算：集成运放可以通过使用模拟乘法器来实现乘法运算。
模拟乘法器是一种特殊的电路，可以将两个输入信号相乘，并输出相应的乘积信号。
4. 除法运算：集成运放可以通过使用倒数放大器来实现除法运算。
倒数放大器是一种特殊的电路，可以将输入信号的倒数放大，并输出相应的结果。
5. 积分运算：集成运放可以通过使用积分器来实现积分运算。
积分器是一种特殊的电路，可以将输入信号进行积分，并输出相应的积分结果。
6. 微分运算：集成运放可以通过使用微分器来实现微分运算。
微分器是一种特殊的电路，可以将输入信号进行微分，并输出相应的微分结果。
总之，集成运放电路可以实现各种数学运算，这些运算可以用于信号处理、控制系统、测量仪器等领域。
第3章 集成电路运算放大电路
上一页 下一页 返回
3.2集成运算放大电路简介
2.理想集成运放的两个重要结论
(1)因rid→∞有i+≈i-≈0，即理想运放两个输入端的输 入电流近似为零。 (2)因Auo→∞，故有u+≈u-即理想运放两个输入端的电 位近似相等。
请看动画
下一页 返回
3.2集成运算放大电路简介
3.集成运放的传输特性
上一页 下一页 返回
3.1 差分放大电路
3.动态特性
(1)差模特性 电路的两个输入端各加上一个大小相等、极性相反的 电压信号，称为差模输入方式。此时，uIl =uI /2，uI2 = - uI /2，若用uID 表示差模输入信号，则有uID =uI1 –uI2。 在差模输入信号作用下，差动放大电路一个管的集电极电 流增加，而另一管的集电极电流减少，使得uO1 和uO2 以相 反方向变化，在两个输出端将有一个放大了的输出电压 uO 。 这说明，差动放大电路对差模输入信号有放大作用。
1．通用型 2．低功耗型 3．高精度型 4．高阻型
上一页 下一页 返回
3.2集成运算放大电路简介
3.2.5 理想运算放大器
1.理想集成运放的特性
（1）开环电压放大倍数Aod = ∞ ；
（2）差模输入电阻rid = ∞ ； （3）输出电阻ro =0；
（4）共模抑制比KCMR = ∞ ；
（5）输入偏置电流IB1 =IB2 =0。
请看例题
下一页 返回
3.3集成运算放大器的基本运算电路
3.3.2 同相比例运算电路
如图3－7所示，输入信号ui经外接电阻R2送到同相输入 端，而反相输入端通过电阻R1接地。反馈电阻RF跨接在输出 端和同相输入端之间，形成电压串联负反馈。
集成运放基本运算电路
( R 1 // R ' ) v i2 ] R f
R 2 ( R 1 // R R ' ) v i1 R 2 ( R 1 // R ' ) v i2 ] R f R
R 1 R 1 ( R 2 // R ' ) R 2 R 2 ( R 1 // R ' )
12.4 电压和电流转换电路
12.4.1 电流-电压变换器 12.4.2 电压-电流变换器
12.4.1 电流-电压变换器
图12.10是电流-电压变换器。
由图可知：vO = －iSRf
可见输出电压与输入 电流成比例，输出端的负 载电流：
图12.10电流-电压变换电路
iO
= vO RL
－iSRf RL
R
vo
( Rp R1
Rp Rn
v i1
Rp R2
v i2 )( R
Rf R
Rf
( v i1 R1
v i2 ) R2
Rf Rf
)
当 式中
RRpp RvRon1
vRRRRi1f21n//,// vRRRi22f
// R' 时，
12.1.3 双端输入求和电路
双端输入也称差动输入，双端输入求和运 算电路如图12.03所示。其输出电压表达式的推 导方法与同相输入运算电路相似。
图12.04 数据放大器原理图
解：vs1和vs2为 差模输入信号，为此vo1和vo2也是 差模信号，R1的中点为交流零电位。对A3是双端 输入放大电路。
所以
vo1
(1
R2 R1 /
2
)vS1
vo 2
(1
R2 R1 /
2
)vS2
集成运算放大器(压控电流源)运用电路及详细解析
微分器的电路结构与积分器类似，包括集成运算放大器、 电容和反馈电阻。
微分器在信号处理、控制系统和电子测量等领域有广泛 的应用。
06 结论与展望
结论总结
01
集成运算放大器(压控电流源)在电路中具有重要作用，能够实现信号的放大、运 算和处理等功能。
02
通过对不同类型集成运算放大器(压控电流源)的特性、应用和电路设计进行比较 ，可以更好地选择适合特定需求的集成运算放大器(压控电流源)。
差分输入电路
总结词
差分输入电路是一种较为特殊的集成运算放大器应用电路，其输出电压与两个输 入电压的差值呈线性关系。
详细描述
差分输入电路的输出电压与两个输入电压的差值呈线性关系，适用于信号比较、 差分信号放大等应用。这种电路具有高输入阻抗和低输出阻抗的特点，能够有效 地减小外界干扰对信号的影响。
03 压控电流源的应用电路
详细描述
反相输入电路的输出电压与输入电压呈反相关系，即当输入 电压增加时，输出电压减小，反之亦然。这种电路具有高输 入阻抗和低输出阻抗的特点，适用于信号放大、减法运算等 应用。
同相输入电路
总结词
同相输入电路是一种较为简单的集成运算放大器应用电路，其输出电压与输入 电压呈同相关系。
详细描述
同相输入电路的输出电压与输入电压保持一致，适用于信号跟随、缓冲等应用。 这种电路具有低输入阻抗和低输出阻抗的特点，能够提高信号的驱动能力。
积分器可以将输入的电压信号 转换成电流信号，再通过负载 电阻转换成电压信号，实现信 号的积分运算。
案例三：微分器的应用
微分器是集成运算放大器的另一种应用可以将输入的电压信号转换成电流信号，再通过 负载电阻转换成电压信号，实现信号的微分运算。
集成运算放大器的基本运算电路
集成运算放大器的基本运算电路
集成运算放大器是一种常用的电子元件，它可以实现多种基本运算电路，如放大、求和、差分、积分等。
在电子电路设计中，集成运算放大器被广泛应用，可以用于信号放大、滤波、比较、控制等方面。
放大电路是集成运算放大器最常见的应用之一。
放大电路可以将输入信号放大到所需的幅度，以便于后续处理。
在放大电路中，集成运算放大器的输入端连接输入信号，输出端连接负载电阻，通过调节反馈电阻的大小，可以实现不同的放大倍数。
放大电路可以应用于音频放大、信号放大等方面。
求和电路是另一种常见的基本运算电路。
求和电路可以将多个输入信号相加，输出它们的和。
在求和电路中，集成运算放大器的多个输入端连接不同的输入信号，输出端连接负载电阻，通过调节反馈电阻的大小，可以实现不同的加权系数。
求和电路可以应用于信号处理、控制等方面。
差分电路是一种将两个输入信号相减的电路。
在差分电路中，集成运算放大器的两个输入端分别连接两个输入信号，输出端连接负载电阻，通过调节反馈电阻的大小，可以实现不同的差分系数。
差分电路可以应用于信号处理、比较等方面。
积分电路是一种将输入信号进行积分的电路。
在积分电路中，集成
运算放大器的输入端连接输入信号，输出端连接电容，通过调节反馈电阻和电容的大小，可以实现不同的积分系数。
积分电路可以应用于信号处理、滤波等方面。
集成运算放大器的基本运算电路包括放大、求和、差分、积分等，它们在电子电路设计中有着广泛的应用。
在实际应用中，需要根据具体的需求选择不同的基本运算电路，并进行合理的电路设计和调试，以实现所需的功能。
集成运算放大器构成的基本运算电路教案
集成运算放大器构成的基本运算电路陈炳晓一、教学目标1、掌握虚断，虚短的含义2、掌握反相比例运算放大器的电路结构及运算关系。
3、初步会使用集成运放二、重点，难点重点：反相比例运算放大器的特点。
难点：应用运放在线性区的两条重要结论，推导运算关系。
三、教学设计回顾：1、集成运算放大器的电路结构。
2、理想运放工作在线性区两个重要的结论。
u+ = u_i+ = i_ =0师：学习集成运算放大器的目的在于认识其外型和性能特点，在此基础上了解其应用，运算放大器的内部电路很复杂，但是我们在学习过程中可以始终把它作为一个电路元件看，看成是一个有两个输入端，一个输出端的三端放大器，现探讨一些基本应用电路。
导入课题。
如图R2一、电路结构（看懂电路图）引导学生指出该电路结构特点。
（1）、输入方式：（2）、反馈方式：（3）、R2为平衡电阻：（4）、电路功能名称：二、运算关系（会分析和使用集成运放）运算关系的推导，这是是本节课的难点。
从电路结构可知集成运放是工作在线性区。
设想： 首先引导学生根据理想运放的两个重要的结论，得出N 点为虚地，即V N =0;其次简化电路图（如下图）；最后根据有关电路定律（欧姆定律、电位与电压的关系）得出结果。
1：运算关系： V o = -i V R Rf 1学生讨论：V o 与Vi 的线性范围。
2：电路仿真：验证结果，增加形象化和趣味性。
3：闭环电压放大倍数： A VF = - 1R Rf 思考：上式说明了什么？（4）：小结推导思路。
三、练习1、如右图所示电路中，已知R2=3k,R3=6k, Vcc=12V,V Z1= 5V , 求Vo 的值。
R 1 R F Vo Vi Ni 1 i FV N =0 8R1 R3 R2 R4 V Z1Vcc Vo R2。
实验3.8 集成运算放大器基本运算电路
113实验3.8 集成运算放大器基本运算电路一、实验目的（1）掌握由集成运算放大器组成的比例、加法、减法和积分等模拟运算电路功能。
（2）熟悉运算放大器在模拟运算中的应用。
二、实验设备及材料函数信号发生器、双踪示波器、交流毫伏表、数字万用表、直流稳压电源、实验电路板。
三、实验原理集成运算放大器在线性应用方面，可组成比例、加法、减法、积分、微分、对数、指数等模拟运算电路。
1、反相比例运算电路反相比例运算电路如图3.8.1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 RU -= （3-8-1）为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 ´=R 1||R f 。
实验中采用10 k Ω和100 k Ω两个电阻并联。
2、同相比例运算电路图3.8.2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 )1(U R RU += （3-8-2）当R 1→∞时，U o =U i ，即为电压跟随器。
3、反相加法电路反相加法电路电路如图3.8.3所示，输出电压与输入电压之间的关系为)+(=B 2f A 1f o U R RU R R U - （3-8-3）R ´ = R 1 || R 2 || R f4、同相加法电路同相加法电路电路如图3.8.4所示，输出电压与输入电压之间的关系为：)+++(+=B211A 2123f 3o U R R R U R R R R R R U（3-8-4）图3.8.3 反相加法运算电路图3.8.2 同相比例运算电路图3.8.1 反相比例运算电路1145、减法运算电路（差动放大器）减法运算电路如图3.8.5所示，输出电压与输入电压之间的关系为：f f o A B 1121 ()()R R R U U U R R R R '=+'+-+当R 1 = R 2，R ´ = R f 时，图3.8.5电路为差动放大器，输出电压为：)(=A B 1f o U U R RU - （3-8-5）6、积分运算电路反相积分电路如图3.8.6所示，其中R f是为限制低频增益、减小失调电压的影响而增加的。
集成运算放大器电路PPT
3. 集成运放的符号和电压传输特性 uO=f(uP-uN)
在线性区：
uO＝Aod(uP－uN) Aod是开环差模放大倍数。
非线 性区
由于Aod高达几十万倍，所以集成运放工作在线性区时的 最大输入电压(uP－uN)的数值仅为几十～一百多微伏。
(uP－uN)的数值大于一定值时，集成运放的输出不是 ＋UOM , 就是－UOM，即集成运放工作在非线性区。
一、概述
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。
1. 集成运放的特点
（1）直接耦合方式，充分利用管子性能良好的一致性采 用差分放大电路和电流源电路。 （2）用复杂电路实现高性能的放大电路，因为电路复杂 并不增加制作工序。 （3）用有源元件替代无源元件，如用晶体管取代难于制 作的大电阻。 （4）采用复合管。
（2）多集电极管构成的多路电流源
设三个集电区的面积分别为S0、S1、S2，则
IC1 S1 ，IC2 S2 IC0 S0 IC0 S0
根据所需静态电流，来确定集电结面积。
（3）MOS管多路电流源
基准电流
MOS管的漏极 电流正比于沟道 的宽长比。
设宽长比W/L=S，且T1～T4的宽长比分别为S0、S1、
＋
uo = ui
＋
ui负半周，电流通路为
地→ RL → T2 → -VCC，
uo = ui
两只管子交替工作，两路电源交替供电， 双向跟随。
4. 交越失真
＋ ＋
信号在零附近两 只管子均截止
开启
消除失真的方法：
电压
设置合适的静态工作点。
三、消除交越失真的互补输出级
• 对偏置电路的要求：有合适的Q点，且动态电 阻尽可能小，即动态信号的损失尽可能小。
第三章 集成运算放大器
阻RP为vi=0时反相输入端的等 效电阻： RP= R1// RF，称为补
偿电阻或平衡电阻。
反相放大器的特点：
运放的反相输入端虚地，其共模输入电压可视为零，因此， 电路对运放的共模抑制比要求不高。 由于并联负反馈的作用，使反相放大器的输入电阻减小。 虽然实际运放的输出电阻不为零，但由于电压负反馈的作 用，使反相放大器的输出电阻很小，近似为零。因此，反 相放大器的带负载能力很强。
vo AV 0 (v v )
而AV 0 , vo为有限值, 所以， v ) 0, (v 故 v v
v+ v-
i+
+ -
vo A
i-
“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。
因为rid , vi v v为有限值, 所以，i i 0
本节主要内容: 理想运放的特性； 理想运放工作于线性区的“两虚”的现象； 三种基本放大器。
3.4 基本运算电路
3.4.1 加、减法电路
一、加法电路 类似反相放大器，电路处于 深度负反馈条件下，虚短（虚 地）和虚断成立。
iF i1 i2 i3
反相加法电路
vO iF RF (
结论： • 三运放电路是差动放大 器，放大倍数可变。 • 由于输入均在同相端， 此电路的输入电阻高。
2 R RW (vi 2 vi1 ) RW
R2 vo ( vo 2 vo1 ) R1
R2 2 R RW vo (vi 2 vi1 ) R1 RW
3.4.2积分和微分运算电路
A2组成差分输入放大器，有
集成运算放大器的基本运算电路
集成运算放大器的基本运算电路：从入门到精通集成运算放大器（Op Amp）是现代电路设计中不可或缺的一部分。
它不仅应用广泛，而且其基本运算电路掌握起来相对容易。
下面我们将从入门到精通，详细讲解Op Amp的基本运算电路。
一、基本概念Op Amp是一种特殊的放大器，它的运算功能主要包括放大、求反相、求同相等等。
它通常由一个差分放大器和一个后级输出阶段组成。
Op Amp由于主要应用于线性电路中，因此它的线性度、带宽及噪声等参数都非常重要。
而根据Op Amp的运算特性，我们可以将其分为基本运算电路，包括反相放大电路、同相放大电路、差分放大电路、积分电路、微分电路、纹波功能放大电路等。
二、反相放大电路反相放大电路是Op Amp中最基本的一种电路，通过输入信号与反馈电路的串联，将输入信号放大后输出。
反相放大电路的电压增益与反馈电阻之比成反比，因此我们可以通过选择合适的反馈电阻，调节电压增益的大小。
具体的电路图及分析方法详见相关书籍。
三、同相放大电路同相放大电路的输入信号与反馈信号同相，因此同增益的比例很难调整，但其却是实现微小信号放大的好选择。
同相放大电路常用于信号放大后的滤波电路中。
四、差分放大电路差分放大电路的输入信号分别输入到Op Amp的两个输入端口上，它可以实现输入信号对Op Amp的控制，因此是实现微小信号放大的另一种选择。
五、积分电路积分电路主要用于信号积分运算。
输入电压纹波大小随着积分电容器的电压增加而不断增加，因此有时也被称为“积分放大器”。
六、微分电路微分电路主要用于实现对信号的微分运算。
微分器的C和R分别与输入端和输出端相连，因此其输出电压变化率与输入信号电压变化率成正比。
微分器广泛应用于信号处理、调节和控制等领域。
七、纹波功能放大电路纹波功能放大电路可以将输入电压经过定幅、整流等放大后输出。
它主要应用于滤波电路中，可以被看做是反相放大与同相放大电路的结合体。
以上就是Op Amp基本电路的介绍，希望对初学者有所启发。
集成运放的基本运算电路实验报告
集成运放的基本运算电路实验报告实验报告：集成运放的基本运算电路实验目的：1. 了解集成运放的基本原理和性质；2. 学习基本运算电路的设计和实现方法；3. 实验验证运算放大器的基本运算电路，包括反相放大器、非反相放大器、求和放大器和差分放大器。
实验器材：1. 集成运放（可以使用LM741等常见型号）；2. 电阻（包括不同阻值的固定电阻和可变电阻）；3. 电源（正负双电源，供应电压根据集成运放的需求确定）；4. 示波器；5. 信号源。
实验步骤：1. 反相放大器的设计和实现：a. 准备电阻并连接电路，将集成运放的输入接口连接到信号源，输出接口连接示波器；b. 调整可变电阻的阻值，观察输出信号的变化，记录并分析结果。
2. 非反相放大器的设计和实现：a. 准备电阻并连接电路，将集成运放的输入接口连接到信号源，输出接口连接示波器；b. 调整可变电阻的阻值，观察输出信号的变化，记录并分析结果。
3. 求和放大器的设计和实现：a. 准备电阻并连接电路，将集成运放的输入接口连接到不同信号源，输出接口连接示波器；b. 调整可变电阻的阻值，观察输出信号的变化，记录并分析结果。
4. 差分放大器的设计和实现：a. 准备电阻并连接电路，将集成运放的输入接口分别连接到两个信号源，输出接口连接示波器；b. 调整可变电阻的阻值，观察输出信号的变化，记录并分析结果。
实验结果：1. 反相放大器实验结果：记录输入和输出信号的幅度和相位差，并绘制输入-输出特性曲线。
2. 非反相放大器实验结果：记录输入和输出信号的幅度和相位差，并绘制输入-输出特性曲线。
3. 求和放大器实验结果：记录输入和输出信号的幅度和相位差，并绘制输入-输出特性曲线。
4. 差分放大器实验结果：记录输入和输出信号的幅度和相位差，并绘制输入-输出特性曲线。
实验分析：1. 通过对实验结果的观察和分析，可以验证集成运放的基本运算电路的原理和性质。
2. 在实验中可以调整电阻的数值来改变放大倍数或增益，验证运算放大器的增益特性。
集成运算放大器的基本运算电路
集成运算放大器的基本运算电路《集成运算放大器的基本运算电路》一、简介集成运算放大器（Integrated Circuit Operational Amplifier，简称ICOpamp）是一种功能最为广泛最为重要的放大器，是用来实现幅度放大、均衡、限幅等功能的放大电路，是一种双端输入、单端输出、高增益（G >1000）、低压抗（≤20V）的电路，它可以高效地驱动大电流，提供高灵敏度，具有较低的噪声水平，是数字仪器仪表、信号发生器、电子脉冲变换器等的重要元件。
二、基本电路集成运算放大器的基本电路可以分为四部分：输入放大部分; 电压增益控制部分; 输出放大部分; 和信号跟踪部分。
1、输入放大部分输入放大部分由输入放大漏极，信号增益控制部分由电压增益控制漏极和电容组成，输出放大部分由输出放大源极和输出电容组成，信号跟踪部分由高速信号动态补偿电路组成。
2、电压增益控制部分电压增益控制部分的功能是控制增益，输出信号的幅值与此部分的输入电压成正比，因此所组成电路越复杂，其增益控制动态范围就越大。
3、输出放大部分输出放大部分的功能是把微弱的输入信号放大到较大的幅度，由输出放大源极和输出电容组成，它是集成运算放大器的主要部分，也是它的性能的关键。
4、信号跟踪部分信号跟踪部分的功能是保持输出电平的稳定，当由于外部因素影响把输入信号的幅度和相位变化时，信号跟踪部分使得输出电平与之保持平衡，以保证输出信号的稳定性和准确性。
三、优缺点1、优点集成运算放大器具有体积小、成本低、灵敏度高、动态范围大、高增益等优点，使它在半导体放大器中占据重要地位。
2、缺点集成运算放大器也有一定的缺点，如输入偏置电流较大，输入偏置电容较大，噪声较大，通带幅值较小等。
- 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)。
R N R' Rf － ＋
∞
因虚地, 所以u﹢=u﹣=0 ， 因虚断， i+=i﹣=0 ，
节点N的电流方程为 iR=if+i-
ii+
uo
Ui U U U o 0 Rf R
Rf uo ui R
平衡电阻 R′=R//Rf
结论：
(1) Auf为负值，即 uo与 ui 极性相反。因为 ui 加在反相输入端。 (2) Auf 只与外部电阻 R、RF 有关，与运放本 身参数无关。
R1//R2//R3=R′//Rf
Rf
if
R' N
ui1 u i2 u i3
i1 i2 i3
R1 R2 R3
uP
－ ＋
∞
uo
根据 “虚断”概念 i1+i2+i3=0
ui1 u ui 2 u ui 3 u 0 R1 R2 R3
u+
2.加减运算电路
ui1 u i2 u i3 u i4
R1 R2 R3 Rf
if ui1 u i2 u i3 i1 i2 i3
R1 R2 R3 N Rf － ＋
因虚地, u﹢=u﹣= 0
因虚断，i– = 0
uo
uP
∞
u+
R'
uo ui1 ui 2 ui 3 Rf R1 R 2 R3
if=i1+i2+i3
平衡电阻： R′=R1//R2//R3//Rf
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。
Rf uo Auf 1 ui R
二、加、减运算电路
1.求和运算电路
1）反相求和运算电路
代数方程式是 U i1 Ui2 Ui3 U io , I3 ,If y=K1X1+K2X2+K3X3+… I1 , I 2
集成运算放大器的 基本运算电路
集成运算放大器的线性应用
集成运算放大器与外部电阻、电容、半导体器
件等构成闭环电路后，能对各种模拟信号进行比例、
加法、减法、微分、积分、对数、反对数、乘法和 除法等运算。
一、 比例运算 ----代数方程式是uo=kui ， 比例常数k为电路的电压 放大系数Auf 1.反相比例运算电路
线性的特点,输出电压为
±U0M。当输入电压ui<0时， uo=﹢UOM;当ui>0时 uo=﹣UOM 。
2.一般单限比较器
图4-22所示的电路是一般单限比较器. UREF为外加参考电压。 集成运放的反相输入端接信号ui，同相输入端接参考电压UREF。 由于Aod→∞,所以当U﹣<U+时，ui<UREF时，受电源电压的 限制，uo只能为正极限值UOM,即UOH=﹣UOM； 反之，当U﹣＞U+时，uo为负极限值，即UOL=﹣UOM。 其传输入特性如图4-22(b)实线所示。
ii+
uo
R′=R//Rf =10 50 (10+50) = 8.3 k
2.同相比例运算电路
if
R Rf － ＋
因虚短，所以 u﹢=u﹣=ui
uo
ui
R'
iR uu+
∞
因虚断，所以i+=i﹣=0 ， 分压原理
uo (1 Rf R )ui
平衡电阻 R′=R//Rf
Rf uo Auf 1 ui R
集成运算放大器应用时的事项
一、使用时应注意的问题
1、根据实用电路要求，选择合适型号 集成运算放大器的品种繁多，按其性能不同来分类，除高 益的通用型 集成运放外，还有高输入阻抗、低漂移、低功耗、高速、高压、 高精度和 大功率等各种专用型集成成运放。 2、按各类运放的外形结构特点、型号和管脚标记，看清它的 引线，明了各管脚作用，正确进行连线。 目前集成运放的常见封装方式有金属壳封装和双列直插式封 装。 双列直插式有8、10、12、14、16管脚等种类。
(3) | Auf | 可大于 1，也可等于 1 或小于 1 。
Auf
Rf uo ui R
作业1：电路如下图所示，已知 R= 10 k ，Rf = 50
k 。求: Auf 、 R′ ；
解：Auf = – Rf R
if ui iR
R N R' Rf － ＋
∞
= –50 10 = –5
如果电路有两个输入，且参数对称
Rf
u i1 u i2
R R
－ ＋ Rf
∞
uo
集成运算放大器的非线性应用 ——电压比较器
（1）过零比较器 所谓过零比较器就是参考电压为零。 待比较电压（输入信号）和零参考电压（基准电压）在 输入端进等比较，输出端得到比较后的电压。 集成运放工作在开环 状态，根据运放工作在非
Rf uo Auf 1 ui R
当 R= ，为有限值（包括零） ， uo = ui ， Auf = 1，
称电压跟随器。
ifRRf Nhomakorabeau-
－ ＋
∞
ui
R'
iR uu+
－ ＋
∞
ui
R'
uo
uo
u+
Rf －
∞
ui
Rˊ
uo
＋
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 R、RF 有关，与运放本身
式中
K1
当R1=R2=R3=R时，上式变为
Rf R1
, K2
Rf R2
, K3
Rf R3
当Rf=R时，
uo
Rf R
(ui1 ui 2 ui 3 )
U o (ui1 ui 2 ui 3 )
上式中比例系数为-1，实现了加法运算。
2）同相求和运算电路
Rf Rf Rf uo ui1 ui 2 ui 3 R2 R3 R1
Rf Rf Rf uo ui1 ui 2 ui 3 R2 R3 R1
上式可模拟的代数方程式为
y K1 X 1 K 2 X 2 K 3 X 3
3、使用前应对所选的集成运放进行参数测量
使用运放之前往往要用简易测试法判断其好坏， 例如用万用表欧姆（“×100Ω”或“×10Ω”）对照管脚测试 有无短路和断路现象，必要时还可采用测试设备测量运放 的主要参数。
4、要注意调零及消除自激振荡
由于失调电压及失调电流的存在，输入为零时输出往往 不为零，此时一般需外加调零电路。 为防止电路产生自激振荡，应在运放电源端加上去耗电容， 有的运放还需外接频率补偿电路。
R1 R2 R3 R4 R' N P － ＋ Rf
∞
利用叠加定理求uo与ui1、ui2、
uo
ui3各ui4之间的关系 当ui3、ui4短路时
ui1 ui 2 uo1 R f ( ) R1 R 2
当ui1、ui2短路时
当Ui1、Ui2、Ui3、Ui4共同作用时
若又满足Rf =R1=R2=R3=R4时则