同相比例运算放大器输入电阻的分析
同相放大器的功能特点
同相放大器的功能特点
同相放大器的功能特点主要包括以下几点：
1.输入阻抗很高：因为采用负反馈的原理，同相放大器的输入阻抗很高，可以最大程度地再现信号源信号。
2.输出阻抗极小：同相放大器的输出阻抗极小，具有一定的带负载能力，有一定的电压放大倍数。
3.带宽较宽：同相放大器具有较宽的带宽，能够放大信号的最高频率，通常带宽愈大，放大器的性能愈好。
4.稳定性好：同相放大器采用负反馈的原理，通过调整反馈电路的比例系数，可以改变放大器的增益，从而满足不同实际应用的需求。
同时，它还具有精度高、宽频带、大电流输出等特性。
5.具有同相增益误差：同相放大器的增益输出与输入信号之间的误差较小，能够避免同相放大器的增益误差。
6.具有噪声：同相放大器会产生一定的噪声，如热噪声、信号噪声等，需要通过各种方法对其进行减少。
综上所述，同相放大器具有高输入阻抗、低输出阻抗、带宽较宽、稳定性好、精度高、宽频带和大电流输出等特性，适用于小信号的放大和电压跟随等应用场景。
同相运算放大器的输入输出电压关系
同相运算放大器的输入输出电压关系下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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同相比例放大电路工作原理
同相比例放大电路工作原理同相比例放大电路，听起来是不是有点复杂？别担心，今天我们就来聊聊它的工作原理，保证你听了以后会觉得这玩意儿其实挺有趣的。
想象一下，你手里有一台麦克风，想把声音放大，哇，这可不是一般的事儿。
这时候，同相比例放大电路就像是一个超级能干的助手，它的任务就是把输入信号放大，并且保持信号的形状不变，嘿，这可是个技术活儿！我们得知道，这个电路的核心部分是运算放大器。
说白了，运算放大器就像是一位优秀的音乐指挥，能够把不同乐器的声音调和在一起，让音乐更动听。
它的工作原理就像是把输入的“旋律”放大，让听众都能感受到那种震撼。
没错，信号输入后，运算放大器立马开始运作，把信号的“音量”调高。
很多人可能会问，为什么叫同相？这其实是因为放大后的信号和原始信号在相位上是完全一致的。
就好比你在朋友聚会上，大家都在同一个节拍上舞动，气氛特别嗨。
而如果放大后的信号跟原始信号错位，那就像是大家的舞步各自为政，嘿，这可就没法看了。
所以，同相放大器把这个问题解决得妥妥的，让我们听到的每一个声音都清晰动人。
比例放大这一说法也得好好解释一下。
你想啊，有时候我们需要的放大倍数并不是随便的，而是得有个准儿。
比例放大电路就像是一个聪明的比例尺，能够根据需求把信号放大到特定的倍数。
比如说，如果你想把声音放大两倍，它就能帮你做到，毫不含糊。
而如果你需要的是十倍，那也是小菜一碟。
这种灵活性简直是太棒了，正如一把好刀，可以切出不同厚度的菜肴，想要多薄就多薄，想要多厚就多厚。
有趣的是，这个电路的构造并不复杂，基本上就是几个电阻和电容在里头捣鼓。
想象一下厨房里做菜，调料的搭配也就那么几样，关键看你怎么用！同样的，这些电阻和电容的搭配可以决定电路的性能，真是让人惊叹。
只要你把它们按正确的方式连接，就能得到满意的效果。
每一次实验，都是一次新的烹饪体验，谁知道呢，说不定下次你就能做出“米其林”级别的放大电路！使用同相比例放大电路的地方可多了。
单电源同相比例集成放大实验报告
单电源同相比例集成放大实验报告
实验目的：了解并熟悉单电源同相比例集成放大器的基本原理和特性，并通过实验验证其工作准确性和稳定性。
实验器材和材料：
1. 单电源同相比例集成放大器（如LM358）
2. 输入信号发生器
3. 直流电源
4. 电阻、电容等元器件
5. 示波器
6. 连接线等实验器材
实验步骤：
1. 将单电源同相比例集成放大器正确安装在实验连接板上，并连接所需的电源线和电路元器件。
2. 确保输入信号发生器的输出与单电源同相比例集成放大器的输入端连接。
3. 使用直流电源给单电源同相比例集成放大器提供适当的电压。
4. 打开电源和示波器后，调整输入信号发生器的频率和振幅，观察单电源同相比例集成放大器的输出信号，并记录示波器上的波形。
5. 根据实际情况，可以调整输入信号的频率和振幅，观察单电源同相比例集成放大器的响应特性。
6. 如果需要，可以更改电路的元器件值，以进一步观察和验证单电源同相比例集成放大器的特性。
实验结果分析：
根据实验所得的输出信号波形和记录的数据，可以分析单电源同相比例集成放大器的放大倍数、输入输出特性、频率响应等参数，并与理论值进行对比。
通过对比分析，可以验证单电源同相比例集成放大器的工作准确性和稳定性。
实验总结：
通过这个实验，我们对单电源同相比例集成放大器的基本原理和特性有了更深入的了解。
同时，也掌握了实验操作步骤和技巧。
在实际应用中，我们可以根据实验结果进行调整和优化，以满足我们的需求。
同时，为了保证安全，请注意正确使用实验器材和材料，遵循实验室操作规范。
同相比例放大电路输出电阻_概述及解释说明
同相比例放大电路输出电阻概述及解释说明1. 引言1.1 概述同相比例放大电路是一种常用的电子电路，它可以将输入信号放大并输出。
在同相比例放大电路中，输出电阻是一个重要的性能指标，它可以影响信号的传递和衰减。
1.2 文章结构本文将对同相比例放大电路输出电阻进行概述及解释说明。
首先，我们将介绍同相比例放大电路的定义和原理，并强调输出电阻的重要性。
然后，我们将探讨影响输出电阻的因素。
接下来，我们会对输出电阻进行详细概述，包括其定义、测量方法以及静态输出电阻与动态输出电阻之间的区别。
最后，我们将解释说明同相比例放大电路输出电阻问题，包括放大器内部结构、负反馈以及外部负载对输出电阻的影响。
最后，在结论部分总结全文。
1.3 目的本文旨在帮助读者了解和认识同相比例放大电路中的输出电阻问题，以及相关影响因素和解决方法。
通过本文的学习,读者可以加深对同相比例放大器工作原理和特性的理解，并为实际应用中解决输出电阻问题提供参考和指导。
2. 同相比例放大电路：2.1 定义和原理：同相比例放大电路是一种常见的电路结构，它可以将输入信号放大到更高的幅度。
它由一个差动放大器、负反馈网络以及输出级组成。
差动放大器采用两个输入端口，其中一个端口接收正向输入信号（+Vin），另一个端口接收反向输入信号（-Vin），并通过激励信号源提供共模电压（Vcm）。
同相比例放大的原理是利用负反馈来使输出与输入之间保持一定的比例关系。
当正向输入信号较大时，输出信号经过差动放大器被放大，并通过负反馈网络加入到负载中；而当反向输入信号较大时，输出信号则减小。
通过对差动放大器和负反馈网络进行适当设计和调节，可以实现将输入信号按照一定倍数进行放大。
2.2 输出电阻的重要性：在同相比例放大电路中，输出电阻扮演着至关重要的角色。
它决定了输出信号能够驱动多大的负载，并且影响着整个电路的性能指标。
2.3 输出电阻影响因素：同相比例放大电路的输出电阻受到多种因素的影响，包括放大器内部结构、负反馈以及外部负载。
运算放大器电路的分析
第五章 含运算放大器的电路的分析◆ 重点：1、运放的传输特性2、比例器、加法器、减法器、跟随器等运算电路3、含理想运放的运算电路的分析计算◆ 难点：1、熟练计算含理想运放的思路5.1 运放的电路模型5.1.1 运放的符号运放是具有高放大倍数的直接耦合放大电路组成的半导体多端实际元件。
而在本章中，所讲到“运放”，是指实际运放的电路模型——一种四端元件。
其符号为+u-_o+ _图5-1 运放的符号在新国标中，运放及理想运放的符号分别为图5-2 运放的新国标符号5.1.2 运放的简介一、同相与反相输入端运放符号中的“+”、“-”表示运放的同相输入端和反相输入端，即当输入电压加在同相输入端和公共端之间时，输出电压和输入电压两者的实际方向相对于公共端来说相同；反之，当输入电压加在反相输入端和公共端之间时，输出电压和输入电压两者的实际方向相对于公共端来说相反。
其意义并不是电压的参考方向。
二、公共端在运放中，公共端往往取定为接地端——电位为零，实际中，电子线路中的接地端常常取多条支路的汇合点、仪器的底座或机壳等，输入电压、输出电压都以之为参考点。
有时，电路中并不画出该接地端，但计算时要注意它始终存在。
5.1.3运放的输入输出关系一、运放输入输出关系曲线在运放的输入端分别同时加上输入电压+u和-u（即差动输入电压为du）时，则其输出电压u o为uouAuuAu=-=-+)(d图5-3 运放输入输出关系曲线实际上，运放是一种单向器件，即输出电压受输入电压的控制，而输入电压并不受输出电压的控制。
由其输入输出关系可以看出，运放的线性放大部分很窄，当输入电压很小时，运放的工作状态就已经进入了饱和区，输出值开始保持不变。
二、运放的模型au-uou+图5-4 运放的电路模型由运放的这一模型，我们可以通过将运放等效为一个含有受控源的电路，从而进行分析计算。
例：参见书中P140所示的反相比例器。
（学生自学）5.1.4有关的说明在电子技术中，运放可以用于1．信号的运算——如比例、加法、减法、积分、微分等2．信号的处理——如有源滤波、采样保持、电压比较等3．波形的产生——矩形波、锯齿波、三角波等4．信号的测量——主要用于测量信号的放大5.2 具理想运放的电路分析5.2.1 含理想运放的电路分析基础所谓“理想运放”，是指图中模型的电阻R in、R0为零，A为无穷大的情况。
同相比例和反相比例放大器
同相比例和反相比例一、反相比例运算放大电路反相输入放大电路如图1所示，信号电压通过电阻R 1加至运放的反相输入端，输出电压v o 通过反馈电阻Rf 反馈到运放的反相输入端，构成电压并联负反馈放大电路。
R ¢为平衡电阻应满足R ¢= R 1//R f 。
利用虚短和虚断的概念进行分析，v I=0，v N=0，i I =0，则即∴该电路实现反相比例运算。
反相放大电路有如下特点1．运放两个输入端电压相等并等于0，故没有共模输入信号，这样对运放的共模抑制比没有特殊要求。
2．v N= v P ，而v P=0，反相端N 没有真正接地，故称虚地点。
3．电路在深度负反馈条件下，电路的输入电阻为R 1，输出电阻近似为零。
二、同相比例运算电路图 1 反相比例运算电路同相输入放大电路如图1所示，信号电压通过电阻R S 加到运放的同相输入端，输出电压v o 通过电阻R 1和R f 反馈到运放的反相输入端，构成电压串联负反馈放大电路。
根据虚短、虚断的概念有v N= v P= v S ，i 1= if于是求得所以该电路实现同相比例运算。
同相比例运算电路的特点如下 1．输入电阻很高，输出电阻很低。
2．由于v N= v P= v S ，电路不存在虚地，且运放存在共模输入信号，因此要求运放有较高的共模抑制比。
三、加法运算电路图1所示为实现两个输入电压v S1、v S2的反相加法电路，该电路属于多输入的电压并联负反馈电路。
由于电路存在虚短，运放的净输入电压v I=0，反相端为虚地。
利用v I=0，v N=0和反相端输入电流i I=0的概念，则有或由此得出图 1 同相比例运算电路图 1 加法运算电路若R 1= R 2= R f ，则上式变为 –v O= v S1+ v S2式中负号为反相输入所致，若再接一级反相电路，可消去负号，实现符 合 常规的算术加法。
该加法电路可以推广到对多个信号求和。
从运放两端直流电阻平衡的要求出发，应取R ´=R 1//R2//R f 。
运算放大器的三种基本电路
运算放大器是一种广泛应用于模拟电路和信号处理领域的电子元件，其基本电路包括：
1. 同相比例运算放大器电路：将输入信号加到同相输入端，输出电压与输入电压同相，放大倍数取决于反馈电阻和放大器增益。
同相比例运算放大器电路常用于信号放大、滤波、比较等方面。
2. 反相比例运算放大器电路：将输入信号加到反相输入端，输出电压与输入电压反相，放大倍数取决于反馈电阻和放大器增益。
反相比例运算放大器电路常用于信号放大、滤波、积分等方面。
3. 差分放大器电路：将两个输入信号分别加到同相输入端和反相输入端，输出电压为两个输入电压之差的放大倍数，常用于测量微小电压和放大差分信号。
这三种基本电路在实际应用中可以组合使用，实现更加复杂的信号处理功能。
常用运算放大器16个基本运算电路
5. 微分运算电路
微分运算电路如图 5 所示，
XFG1
R2 15kΩ
C2
22nF
V3
R1
C1
4
12 V
2
1kΩ
22nF
U1A
1
3
T L082CD
8
V2 12 V
XSC1
A +_
B +_
Ext Trig +
_
图5
电路的输出电压为 uo 为：
uo = −R2C1 dui dt
式中， R2C1 为微分电路的时间常数。若选用集成运放的最大输出电压为UOM ,
式中，Auf = 1+ RF / R1 为同相比例放大电路的电压增益。同样要求 Auf 必须小于 3， 电路才能稳定工作，当 f = fo 时，带通滤波器具有最大电压增益 Auo ，其值为：
Auo = Auf / (3 − Auf )
10. 二阶带阻滤波电路
二阶带阻滤波电路如图 10 所示，
C1
1nF R1
_
图 15 全波整流电路是一种对交流整流的电路，能够把交流转换成单一方向电 流，最少由两个整流器合并而成，一个负责正方向，一个负责负方向，最典 型的全波整流电路是由四个二极管组成的整流桥，一般用于电源的整流。 全波整流输出电压的直流成分（较半波）增大，脉动程度减小，但变压器需 要中心抽头、制造麻烦，整流二极管需承受的反向电压高，故一般适用于要 求输出电压不太高的场合。
R1 10kΩ
4 2
12 V
U1A 1
3
8 TL082CD
R3 9kΩ
V2 12 V
D2 1N4148
XSC1
A +_
同相比例运算电路实验报告(共6页)
同相比例运算电路实验报告篇一：实验四比例求和运算电路实验报告实验四比例求和运算电路一、实验目的1．掌握用集成运算放大器组成比例、求和电路的特点及性能。
2．学会上述电路的测试和分析方法。
二、实验仪器1.数字万用表2.信号发生器3.双踪示波器其中，模拟电子线路实验箱用到直流稳压电源模块，元器件模组以及“比例求和运算电路”模板。
三、实验原理（一）、比例运算电路 1．工作原理a．反相比例运算,最小输入信号Uimin等条件来选择运算放大器和确定外围电路元件参数。
如下图所示。
10kΩ输入电压Ui经电阻R1加到集成运放的反相输入端，其同相输入端经电阻R2接地。
输出电压UO经RF接回到反相输入端。
通常有：R2=R1//RF 由于虚断，有 I+=0 ，则u+=-I+R2=0。
又因虚短，可得：u-=u+=0由于I-=0，则有i1=if，可得：ui?u?u??uo? R1RFuoRF?A????ufuR1 i由此可求得反相比例运算电路的电压放大倍数为： ??u?Rif?i?R1?ii?反相比例运算电路的输出电阻为：Rof=0输入电阻为：Rif=R1b．同相比例运算10kΩ输入电压Ui接至同相输入端，输出电压UO通过电阻RF仍接到反相输入端。
R2的阻值应为R2=R1//RF。
根据虚短和虚断的特点，可知I-=I+=0,则有 u??且 u-=u+=ui，可得：R1?uo?uiR1?RFAuf?R1?uoR1?RFuoR?1?F uiR1同相比例运算电路输入电阻为： Rif?输出电阻： Rof=0ui?? ii以上比例运算电路可以是交流运算，也可以是直流运算。
输入信号如果是直流，则需加调零电路。
如果是交流信号输入，则输入、输出端要加隔直电容，而调零电路可省略。
（二）求和运算电路 1．反相求和根据“虚短”、“虚断”的概念RRui1ui2u???o uo??(Fui1?Fui2)R1R2R1R2RF当R1=R2=R，则 uo??RF(ui1?ui2)R四、实验内容及步骤1、.电压跟随电路实验电路如图1所示。
同相比例运算放大器输入电阻的分析讲解
（五）电压串联负反馈电路的方块图…………………………………9
（六）电压串联负反馈放大电路的基本放大电路……………………10
（七）串联负反馈对输入电阻的影响…………………………………11
三、分析同相比例运算放大器的输入电阻……………………………12
一、长尾式差分放大电路
为了计算同相比例运算放大器的输入电阻，我们首先要了解一下集成运放电路的内部结构。
集成运放的内部实质上是差分放大电路，我们以长尾式差分放大电路为例进行分析。
图（2）所示为典型的长尾式差分放大电路。
由于 接负电源 ，拖一个尾巴，故称长尾式电路，电路参数理想对称， ， ； 管与 管的特性相同，即 ， ； 为公共的发射极电阻。
关键词：运算放大器；同相比例；输入电阻；差分放大电路；反馈
Analysis of Input Resistor of Non-inverting Operational Amplifier
Wang lei Department of Physics,BoHaiUniversity
Abstract:Non-inverting operational amplifier, has introduced the negativefeedback of the voltage series.when operational amplifier has an ideal characteristic, input resistor should be an infinity, but whenthe characteristic is not ideal enough, input resistor should be a finite value. In order to calculate the input resistor of non-inverting operational, firstly I have studied the inner structure of theoperational amplifier’s circuit and takena long-tailed pair differential amplifier as an example to analyze. Because non-inverting operational amplifer has introduced the negative feedback of the voltage series, therefore I have studied some relevent knowledge about feedback. In the end the accurate expression of input resistor of non-inverting operational amplifier is deduced in the paper. It is pointed out that some expressions of input resistor in the relative references are all approximate to the accurate expression under different proximal conditions.
比例放大电路的设计_2
151实验三 比例放大电路的设计一．实验目的1．掌握集成运放线性应用电路的设计方法。
2．掌握电路的安装、调试与电路性能指标的测试方法。
二．预习要求1．根据给出的指标，设计电路并计算电路的有关参数。
2．画出标有元件值的电路图，制定出实验方案，选择实验仪器设备。
3．写出预习报告三. 比例放大电路的特点、设计与调试（一）．反相比例放大电路 1．反相比例放大电路的特点 U 由运算放大器组成的反相比例放大电 U o 路如图1所示。
根据集成运算放大器的基本原理，反 相比例放大电路的闭环特性为：闭环电压增益：1R R A fuf -= （1） 图1 反相比例放大器输入电阻 1R R if = （2）输出电阻 01≈+=uoo of KA R R （3） 其中： A uo 为运放的开环电压增益，f R R R K +=11 环路带宽 f uo o f R R A BW BW 1⋅⋅= （4） 其中：BW o 为运放的开环带宽。
最佳反馈电阻 K R R R o id f 2⋅==2)1(uf o id A R R -⋅ （5） 上式中：R id 为运放的差模输入电阻，R o 为运放的输出电阻。
平衡电阻 f P R R R //1= （6）从以上公式可以看出，由运算放大器组成的反相输入比例放大电路具有以下特性：（1）在深度负反馈的情况下工作时，电路的放大倍数仅由外接电阻R 1和 R f 的值决定。
（2）由于同相端接地，故反相端的电位为“虚地”，因此，对前级信号源来说，其负载不是运放本身的输入电阻，而是电路的闭环输入电阻R 1。
由于R if = R 1，因此反相比例放大电152路只适用于信号源对负载电阻要求不高的场合（小于500k Ω）（3）在深度负反馈的情况下，运放的输出电阻很小。
2．反相比例放大电路的设计反相比例放大电路的设计，就是根据给定的性能指标，计算并确定运算放大器的各项参数以及外电路的元件参数。
例如，要设计一个反相比例放大电路，性能指标和已知条件如下：闭环电压增益A uf ，闭环带宽BW f ，闭环输入电阻R if ，最小输入信号U Imin ，最大输出电压U Omax ，负载电阻R L ，工作温度范围。
模拟电子技术课程习题 第七章 集成运放的应用
第七章集成运放的应用7．1在下列描述中错误的是[ ]A 级联放大器的带宽比各级放大器带宽小B 负反馈的引入可以起到展宽放大器频带的作用C 集成运算放大器电路中广泛采用了以电流源为负载的放大器结构D 理想运放在线性与非线性工作区均有虚断、虚短两个重要特性7．2在输入信号从极小到极大的一次变化过程中，迟滞比较器的输出会发生[ ]次翻转。
A 0B 1C 2D 37．3希望抑制1KHz以下的信号，应采用的滤波电路是[ ]A.低通滤波电路B. 高通滤波电路C.带通滤波电路D. 带阻滤波电路7．4有用信号频率为7Hz,应采用的滤波电路是[ ]A.低通滤波电路B. 高通滤波电路C.带通滤波电路D. 带阻滤波电路填空1．比例运算电路的输入电流基本上等于流过反馈电阻的电流，而比例运算电路的输入电流几乎等于零。
（同相，反相）2．反相比例放大电路的输入电阻较，同相比例放大电路的输入电阻较。
（高，低）3．在进行反相比例放大时，集成运放两个输入端的共模信号uIC= ；若同相输入端接u1，则由集成运放组成的比例放大电路的共模信号uIC= 。
试从a.低通滤波电路，b.高通滤波电路，c.带通滤波电路，d.带阻滤波电路四种电路名称中选择一种填写下列各空；1．在理想情况下，在f=0和f→∞时的电压放大倍数相等，且不为零；2．在f=0和f→∞时，电压放大倍数都等于零。
3．的直流电压放大倍数就是它的通带电压放大倍数。
4．在理想情况下，在f→∞时的电压放大倍数就是它的通带电压放大倍数。
在负反馈运算放大电路的三种输入方式（a.反相输入，b.同相输入，c.差动输入）中，选择合适的方式填入下面的空格。
（以下各题均只在单个运放电路且反馈网络为线性电阻的范围内讨论问题）1．为给集成运放引入电压串联负反馈，应采用方式；2．要求引入电压并联负反馈，应采用方式。
3．在多个输入信号情况下，要求各输入信号互不影响，应采用方式。
4．要求向输入信号电压源索取的电流尽量小，应采用方式。
同相反相放大器及其各项参数的测定实验报告
同相、反相放大器及其各项参数的测定同相放大器：一、实验内容：先按照如图所示连接同相放大器，选择电阻R 1=R f =1KΩ，C1=10μF ，C2=4.7μF ，R=5KΩ放大器两端接正负5V 电源供电。
放大器为LM324二、实验结果及分析：1、 用信号发生器输入峰峰值为1V 的正弦信号，用示波器观察输出波形：由示波器得，当输入V pp =1V ，f=1KHz 的正弦波时，测得输入电压为1.07V ，输出电压为2.10V ，放大倍数为1.96，理论放大倍数)(11RR A f v +==2，与理论值近似。
2、 输入V pp =1V 的正弦波，调节频率，测量其频谱特性：在低频区：00.511.522.51234510205070100150200300500600有图表可知，输出的最大增益为2.10 2.10 /1.414=1.48 所以：f l =30Hz 在高频区：00.511.522.520K40K70K90K110K150K300K500K900Kf H =300KHz ，带宽约为300KHz 3、 输入阻抗测电路的输入阻抗，采用与之前实验类似的方法，在输入端串入0.594M Ω的电阻，测得信号源输出电压为0.370V ，电路输入电压为0.328V ，计算得输入电阻为4.639MΩ.非常大，这与同相放大器输入阻抗的理论值 ∞相符。
4、输出阻抗测电路的输出阻抗，采用与之前实验类似的方法，在输出端接一个118.3Ω的电阻负载，不接负载时输出为0.721V，接负载时输出0.605V，计算得输出阻抗为22.6Ω，输出阻抗与理论值（为0）基本符合。
5、输入输出范围固定信号发生器输出的波形的频率1KHz，调节幅值，直到示波器上的输出波形失真。
失真点所对应的输入信号的幅值即为输入范围。
如图输入Vpp=10mV，波形不失真，输出Vpp=23.36mV输入Vpp=100mV，波形不失真输入Vpp=3V，波形不失真输入Vpp=3.7V，波形开始失真，输出Vpp=7.72V输入范围10mV~3.7V，输出范围23.36mV~7.72V。
含有运算放大器的电阻电路
图 5.6 (1)应用结点法分析法： (电阻用电导表示)得结点①和②的结点方程：
图 5.7
从中解得： 因A 一般很大，上式分母中Gf(AGo-Gf)一项的值比(G1+Gi+Gf)(Go+GL+Gf) 要大得多。所以，后一项可忽略，得
表明uo/ui只取决于反馈电阻Rf与R1 比值，而与放大器本身的参数无关。负 号表明uo和ui总是符号相反(反相比例器)。 (2)根据理想运放的特性分析： 以上近似结果可以通过将运放看作理想运算放大器而得到。根据理想 运算放大器的特点，分析时遵循以下两条规则： •放大器的反向端和同向端的输入电流均为零，称之为“虚断路”； •放大器的反向端和同向端的输入电压相等，称之为“虚短路”； 合理运用这两条规则，将使分析简化。
解：首先应用戴维宁定理把理想运算放大器输入端的电路化简，如图(b)所示，
例 5 － 2 图（ b ） 这是一个反向比例电路， 根据“虚短”和“虚断”的规则有： 所以
5.2 比例电路的分析
1、反相输入比例运算电路
根据运放工作在线性区的两条 分析依据可知：i1 i f ，u u 0 而
u o (u i1 u i 2 )
可见输出电压与两个输入电压之间是一种反相 输入加法运算关系。这一运算关系可推广到有更多 R p R1 // R 2 // R F 个信号输入的情况。平衡电阻 。
2、减法运算电路
由叠加定理： ui 1 单独作用时为反相输入比例运算电路，其 输出电压为： R F u i1 uo R1 ui 2 单独作用时为同相输入比例运算，其输出 电压为： R F R3 ui 1 R1 u o 1 u i 2 R1 R 2 R3 ui 1 和 ui 2 共同作用时，输出电压为： R R F R3 uo F u i1 uo uo 1 ui2 R1 R1 R 2 R 3
验证实验--运算放大电路同相、反相与加减法电路实验
验证实验四 运算放大电路同相、反相及加减法电路实验一、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、主要设备及器件函数信号发生器、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1、反相比例运算电路反相比例运算电路如图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：i 1foUR R U -=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 ´=R1||Rf 。
实验中采用10 k Ω和100 k Ω两个电阻并联。
图1 反相比例运算电路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i 1fo )1(UR R U +=当R1→∞时，Uo=Ui ，即为电压跟随器。
图2 同相比例运算电路3、反相加法电路反相加法电路电路如图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 - R ´ = R1 || R2 || Rf图3 反相加法电路4、同相加法电路同相加法电路电路如图4所示，输出电压与输入电压之间的关系为：)+++(+=B 211A 2123f 3o U R R R U R R R R R R U图4 同相加法电路5、减法运算电路（差动放大器）减法运算电路如图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R1 = R2，R ´ = Rf 时，图5电路为差动放大器，输出电压为：)(=A B1fo U U R R U -图5 减法运算电路四、实验内容注意正、负电源的接法，并切忌将输出端短路，否则将会损坏集成块。
信号输入时先按实验所给的值调好信号源再加入运放输入端。
运算放大器经典问题解析
运算放大器经典问题解析1.一般反相/同相放大电路中都会有一个平衡电阻，这个平衡电阻的作用是什么呢？(1) 为芯片内部的晶体管提供一个合适的静态偏置。
芯片内部的电路通常都是直接耦合的，它能够自动调节静态工作点，但是，如果某个输入引脚被直接接到了电源或者地，它的自动调节功能就不正常了，因为芯片内部的晶体管无法抬高地线的电压，也无法拉低电源的电压，这就导致芯片不能满足虚短、虚断的条件，电路需要另外分析。
(2)消除静态基极电流对输出电压的影响，大小应与两输入端外界直流通路的等效电阻值平衡，这也是其得名的原因。
2.同相比例运算放大器，在反馈电阻上并一个电容的作用是什么？(1)反馈电阻并电容形成一个高通滤波器, 局部高频率放大特别厉害。
(2)防止自激。
3.运算放大器同相放大电路如果不接平衡电阻有什么后果?(1)烧毁运算放大器，有可能损坏运放,电阻能起到分压的作用。
4.在运算放大器输入端上拉电容，下拉电阻能起到什么作用？(1)是为了获得正反馈和负反馈的问题，这要看具体连接。
比如我把现在输入电压信号，输出电压信号，再在输出端取出一根线连到输入段，那么由于上面的那个电阻，部分输出信号通过该电阻后获得一个电压值，对输入的电压进行分流，使得输入电压变小，这就是一个负反馈。
因为信号源输出的信号总是不变的，通过负反馈可以对输出的信号进行矫正。
5.运算放大器接成积分器，在积分电容的两端并联电阻RF 的作用是什么？(1) 泄放电阻，用于防止输出电压失控。
6.为什么一般都在运算放大器输入端串联电阻和电容？(1)如果你熟悉运算放大器的内部电路的话，你会知道，不论什么运算放大器都是由几个几个晶体管或是MOS 管组成。
在没有外接元件的情况下，运算放大器就是个比较器，同相端电压高的时候，会输出近似于正电压的电平，反之也一样……但这样运放似乎没有什么太大的用处，只有在外接电路的时候，构成反馈形式，才会使运放有放大，翻转等功能……7.运算放大器同相放大电路如果平衡电阻不对有什么后果?(1)同相反相端不平衡，输入为0 时也会有输出，输入信号时输出值总比理论输出值大（或小）一个固定的数。
集成运算放大器的三种输入组态
பைடு நூலகம்观题
10分
图示电路中运放为理想器件，试求输出电压 UO的值，并估算平衡电阻RP的阻值。
RF 5kΩ R1 2kΩ 2V R2 2kΩ R3 1kΩ RP ¥
+ UO －
作答
2.2.3 差分输入组态
当两个信号分别从两个输入端输入时， 构成差分输入组态，如图2.2.9所示。
主菜单
开
始 回
图2.2.7 为电压传输特性。
2.2.2 同相输入组态 当比例系数（1+R F／R 1）中，R F=0 或R 1=∞时，即R F ／R 1=0时, u o=u i； 电路称为电压跟随器。如图2.2.5所示。
2.2.2 同相输入组态
同相输入与反相输入组态相比较电路 特点有：
①同相输入比反相输入组态输入电阻 大；对放大有利。
' R R '' F uo (1 F ) ui 2 ' R1 R2 RF
u i1与u i2共同作用：
主菜单
开 始 回
uo u u
' o
退 前 进 最 后 返
'' o
回 作 ？业
退
出
2.2.3 差分输入组态
为了保证集成运算放大器两个输入端对 地的电阻平衡，同时为了避免降低共模抑 制比，在图2.2.9电路中通常要求：
R4 2R2 uo (1 ) (us1 us 2 ) R3 R1
R1 R2
代入上式得：
RF R
' F
RF uo (ui 2 ui1 ) R1
2.2.3 差分输入组态
图2.2.10是一个性能比较优越的差分放大 电路，常用于仪表放大器。
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渤海大学本科毕业论文题目同相比例运算放大器输入电阻的分析完成人姓名王雷主修专业物理学教育所在院(系) 物理系入学年度 2003年完成日期 2007年5月21日指导教师李弋同相比例运算放大器输入电阻的分析王雷渤海大学物理系摘要：同相比例运算放大器，引入了电压串联负反馈，当运放具有理想特性时，输入电阻应为无限大，但当运放特性不理想时，输入电阻为一个有限值。
为了计算同相比例运算放大器的输入电阻，我首先研究了集成运放电路的内部结构，并以长尾式差分放大电路为例进行了分析。
因为同相比例运算放大器引入了电压串联负反馈，所以我又研究了一些和反馈有关的知识。
最后推导了同相比例运算放大器输入电阻的精确表达式，并指出有关文献中的输入电阻的几种表达形式均是精确式在不同条件下的近似值。
关键词：运算放大器；同相比例；输入电阻；差分放大电路；反馈Analysis of Input Resistor of Non-inverting OperationalAmplifierWang lei Department of Physics, BoHai UniversityAbstract:Non-inverting operational amplifier, has introduced the negative feedback of the voltage series. when operational amplifier has an ideal characteristic, input resistor should be an infinity, but when the characteristic is not ideal enough, input resistor should be a finite value. In order to calculate the input resistor of non-inverting operational, firstly I have studied the inner structure of the operational amplifier’s circuit and taken a long-tailed pair differential amplifier as an example to analyze. Because non-inverting operational amplifer has introduced the negative feedback of the voltage series, therefore I have studied some relevent knowledge about feedback. In the end the accurate expression of input resistor of non-inverting operational amplifier is deduced in the paper. It is pointed out that some expressions of input resistor in the relative references are all approximate to the accurate expression under different proximal conditions.Key words: operational amplifier ; non-inverting style ; input resistor differential amplifier ; feedback目录引言 (1)一、长尾式差分放大电路 (1)（一）静态分析 (2)（二）动态分析 (3)二、反馈 (6)（一）什么是反馈 (6)（二）正反馈和负反馈 (6)（三）四种负反馈组态 (7)1.电压串联负反馈 (7)2.电流串联负反馈 (7)3.电压并联负反馈 (7)4.电流并联负反馈 (7)5.引入上述四种负反馈的原则 (8)（四）对同相运算放大器的反馈类型的分析 (8)（五）电压串联负反馈电路的方块图 (9)（六）电压串联负反馈放大电路的基本放大电路 (10)（七）串联负反馈对输入电阻的影响 (11)三、分析同相比例运算放大器的输入电阻 (12)（一）对同相比例运算放大器输入电阻分析 (13)（二）对同相比例运算放大器输入电阻的精确表达式的讨论 (15)参考文献 (16)同相比例运算放大器输入电阻的分析引言图（1）是同相比例运算放大器的一般形式。
同相比例运算放大器，引入了电压串联负反馈，当运放具有理想特性时，输入电阻应为无限大。
但当运放特性不理想时，输入电阻为一个有限值。
一、长尾式差分放大电路为了计算同相比例运算放大器的输入电阻，我们首先要了解一下集成运放电路的内部结构。
集成运放的内部实质上是差分放大电路，我们以长尾式差分放大电路为例进行分析。
图（2）所示为典型的长尾式差分放大电路。
由于e R 接负电源EE －V ，拖一个尾巴，故称长尾式电路，电路参数理想对称，b b2b1R R R == ，c c2c1R R R == ；1T 管与2T 管的特性相同，即βββ==21 ，be be2be1r r r == ；e R 为公共的发射极电阻。
＋－－iR图（1）（一）静态分析当输入信号0I2I1==u u 时，电阻e R 中的电流等于1T 管和2T 管的发射极电流之和，即EQ EQ2EQ1Re 2I I I I =+=根据基极电路方程EE e EQ BEQ b BQ 2V R I U R I =++ ，可以求出基极电流BQ I 或发射极电流EQ I ，从而解出静态工作点。
在通常情况下，b R 阻值很小（很多情况下b R 为信号源内阻），而且BQ I 也很小，所以b R 上的电压可忽略不计，发射极电位BEQ EQ －U U ≈ ，因而发射极的静态电流为eBEQEE EQ2R U V I -≈只要合理选择e R 的阻值，并与电源EE V 相配合，就可以设置合适的静态工作点。
由EQ I 可得BQ I 和BEQ U βI I +=1EQ BQBEQ C CQ CC EQ CQ CEQ U R I V U U U +-≈-=由于 CQ2CQ1U U = ，所以 0CQ2CQ1O =-=U U u 。
（二）动态分析当差分放大电路输入共模信号时如图（3）所示。
当输入共模信号时，由于两边电路的输入信号大小相等极性相同。
所以发射极电阻e R 上的电流变化量E Re 2Δi i ∆=，发射极电位的变化量e E E 2ΔR i u ∆=，对于每只管子而言，可以认为是E Δi 流过阻值为e 2R 的射极电阻，如图（4）所示。
因此，与输出电压相关的1T 管一边电路对共模信号的等效电路如图（5）所示。
输入共模信号时的放大倍数为共模电压放大倍数，记作c A ，定义为IcOcc ΔΔu u A =式中的Oc Δu 是Ic Δu 作用下的输出电压。
从图（5）中可知，()[]e be b B Ic 12ΔΔR βr R i u +++= ，()L c C Oc ΔΔ//R R i u -= ，所以()()ebe b L c Ic Oc c 12ΔΔR βr R //R R βu u A +++-== 。
从图（5）可以看出，电路的输入电阻()e be b ic 12R βr R r +++= ；电路的输出电阻c oc R r = 。
当给差分放大电路输入一个差模信号Id u 时，由于电路参数的对称性，Id u 经分压后，加在1T 管一边的为2Idu +，加在2T 一边的为2Id u -，如图（6）所示。
由于E 点电位在差模信号作用下不变，相当于接地；又由于负载电阻的中点电位在差模信号作用下也不变，也相当于接地，因而L R 被分成相等的两部分，分别接在1T 管和2T 管的c-e 之间；所以图（6）所示电路的等效电路如图（7）所示。
ROc图（5）输入差模信号的电压放大倍数，记作d A ，定义为IdOdd ΔΔu u A =式中的Od Δu 是Id Δu 作用下的输出电压。
从图（7）中可知()be b B1Id Δ2Δr R i u += ，⎪⎭⎫ ⎝⎛-=2Δ2ΔL c C1Od R //R i u ，所以beb Lcd 2r R R //R βA +⎪⎭⎫ ⎝⎛-=由此可见，虽然差分放大电路用了两只晶体管，但它的电压放大能力只相当与单管共射放大电路。
差分放大电路是以牺牲一只管子的放大倍数为代价，换取了低温漂的效果。
b2图（7）b1ROd从图（7）可以看出，电路的输入电阻()be b id 2r R r += ，它是单管放大电路输入电阻的两倍；电路的输出电阻c od 2R r = ，也是单管共射放大电路的输出电阻两倍。
二、反馈因为同相比例放大器，引入了电压串联负反馈，所以我们在这里了解一下和反馈有关的知识。
（一）什么是反馈将输入量（输入电压或输入电流）的一部分或全部通过一定的电路形式作用到输入回路，用来影响其输入量（放大电路的输入电压或输入电流）的措施称为反馈。
按照反馈放大电路的主要功能可将其分为基本放大电路和反馈网络两部分，如图（8）所示。
前者主要功能是放大信号，后者主要功能是传输反馈信号。
基本放大电路的输入信号成为净输入量，它不但决定于输入信号（输入量），还与反馈信号（反馈量）有关。
（二）正反馈和负反馈根据反馈的效果可以区分反馈的极性，使放大电路净输入量增图（8）大的反馈称为正反馈，使放大电路净输入量减小的反馈称为负反馈。
由于反馈的结果影响了净输入量，因而必然影响输出量。
所以，根据输出量的变化也可以区分反馈的极性，反馈的结果使输出量的变化增大时便为正反馈，使输出量的变化减小时便为负反馈。
根据图（8）可以用等式表示正反馈和负反馈。
正反馈：净输入信号＝输入信号＋反馈信号负反馈：净输入信号＝输入信号－反馈信号（三）四种负反馈组态1.电压串联负反馈从输出电压取样，通过反馈网络得到反馈电压，然后与输入电压比较，求得差值作为净输入电压进行放大，则称电路中引入了电压串联负反馈。
2.电流串联负反馈从输出电流取样，通过反馈网络得到反馈电压，然后与输出电压比较，求得差值作为净输入电压进行放大，则称电路中引入了电流串联负反馈。
3.电压并联负反馈当输入信号为恒流源或近似恒流源时，若反馈信号取自输出电压，并转换成反馈电流，与输入电流求差后放大，则称电路中引入了电压并联负反馈。
4.电流并联负反馈当输入信号为恒流源或近似恒流源时，若反馈信号取自输出电流，并转换成反馈电流，与输入电流求差后放大，则称电路中引入了电流并联负反馈。