运算放大器开环电压增益
模拟电子技术基础_华中科技大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
模拟电子技术基础_华中科技大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.理想运算放大器的参数是开环电压增益Avo = ，输入电阻ri = ，输出电阻ro = 。
参考答案:∞，∞，02.放大电路中，运算放大器的反相输入端为虚地，而放大电路中，运算放大器的两个输入端对地电压是不为零的。
参考答案:反相，同相3.欲将方波电压转换为三角波电压，应选用。
参考答案:积分运算电路4.欲将方波电压转换为尖脉冲电压，应选用。
参考答案:微分运算电路5.欲将输入电压信号放大-100倍，应选用。
参考答案:反相输入式放大电路6.在运算放大器构成的线性运算电路中一般均引入负反馈。
参考答案:正确7.在线性运算电路中，集成运放的反相输入端均为虚地。
参考答案:错误8.电压跟随器的电压增益为1，所以其对信号放大没有贡献。
参考答案:错误9.在选择整流元件时，只要考虑负载所需的直流电压和直流电流。
参考答案:错误10.图示电路中，图中A点对地的电压为_____，B点对地的电压为_____。
【图片】参考答案:+15V，-15V11.在单相桥式整流电容滤波电路中，输出电压的平均值VL与变压器副边电压有效值V2的关系为通常为_______。
参考答案:VL=1.2 V212.图示电路满足正弦波振荡的相位平衡条件。
【图片】参考答案:正确13.只要满足相位平衡条件，且【图片】，就能产生自激振荡。
参考答案:正确14.若希望在输入电压小于-3V时，输出电压为高电平；而在输入电压大于+3V时，输出电压为低电平。
可采用________电压比较器。
参考答案:反相迟滞15.单门限比较器只有______个门限值，而迟滞比较器则有______个门限电压值。
参考答案:1，216.设计一个输出功率为100W的功率放大电路，则该功放电路的每个功放管的最大管耗至少应该为。
参考答案:20W17.为了使负载获得尽可能大的功率，对功率放大电路的基本要求是。
参考答案:输出信号的电压和电流都尽可能大18.只要基本放大电路的幅频响应在0dB以上的衰减斜率只有-20dB/十倍频，那么由电阻网络引入任何深度的负反馈时，都不会产生自激振荡。
开环增益和放大倍数的关系
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开环增益和放大倍数的关系（大纲）一、引言1.1背景介绍1.2开环增益与放大倍数的概念1.3研究目的与意义二、开环增益的定义与计算2.1开环增益的概念2.2开环增益的数学表达式2.3开环增益的测量方法三、放大倍数的定义与计算3.1放大倍数的概念3.2放大倍数的数学表达式3.3放大倍数的测量方法四、开环增益与放大倍数的关系4.1理论分析4.1.1开环增益与放大倍数的数学关系4.1.2影响因素分析4.2实验验证4.2.1实验设计4.2.2实验结果分析五、开环增益与放大倍数在实际应用中的优化5.1优化原则5.2优化方法5.2.1参数调整5.2.2结构优化5.3优化案例分析六、总结与展望6.1研究成果总结6.2存在问题与展望6.3未来研究方向一、引言在现代电子技术中，放大器电路是不可或缺的核心组成部分，它能够对微弱的信号进行增强，从而满足各种实际应用的需求。
放大器的性能优劣直接关系到整个电子系统的准确性和稳定性，因此，深入研究放大器的关键参数和特性具有重要意义。
其中，开环增益和放大倍数作为衡量放大器性能的两个重要指标，它们之间的关系备受关注。
1.1背景介绍随着科技的不断发展，放大器在通信、自动控制、生物医学等领域发挥着越来越重要的作用。
运算放大器的参数选择
运算放大器的参数指标1. 开环电压增益Avd开环电压增益（差模增益）为运算放大器处于开环状态下，对小于200Hz的交流输入信号的放大倍数，即输出电压与输入差模电压之比。
它一般为104~106，因此它在电路分析时可以认为无穷大。
2. 闭环增益AF闭环增益是运算放大器闭环应用时的电压放大倍数，其大小与放大电路的形式有关，与放大器本身的参数几乎无关，只取决于输入电组和反馈电阻值的大小。
反相比例放大器，其增益为AF=－3. 共模增益Avc和共模抑制比当两个输入端同时加上频率小于200Hz的电压信号Vic时，在理想情况下，其输出电压应为零。
但由于实际上内部电路失配而输出电压不为零。
此时输出电压和输入电压之比成为共模增益Avc。
共模抑制比Kcmr=，通常以对数关系表示：Kcmr=20log共模抑制比一般在80~120Db范围内，它是衡量放大器对共模信号抑制能力高低的重要指标。
这不仅是因为许多应用电路中要求抑制输入信号中夹带的共模干扰，而且因为信号从同相端输入时，其两个输入端将出现较大的共模信号而产生较大的运算误差。
4. 输入失调电压在常温（25℃）下当输入电压为零时，其输出电压不为零。
此时将其折算到输入端的电压称为输入失调电压。
它一般为±（0.2~15）mV。
这就是说，要使放大器输出电压为零，就必须在输入端加上能抵消Vio的差值输入电压。
5. 输入偏置电流在常温（25℃）下输入信号为零（两个输入端均接地）时，两个输入端的基极偏置电流的平均值称为输入偏置电流，即IIB=( IIB -＋ IIB+)它一般在10nA~1uA的范围内，随温度的升高而下降，是反映放大器动态输入电阻大小的重要参数。
6. 输入失调电流IIO输入失调电流可表示为IIO=︱IIB -－IIB+∣在双极晶体管输入级运算放大器中，IIO约为（0.2~0.1）IIB -或（0.2~0.1）IIB+。
当IIO流过信号源内阻时，产生输入失调电压。
运算放大器关键参数
1) 输入失调电压（ VOS） ：即输入 Offset Voltage，该参数表示使输出电压为零时需要 在输入端作用的电压差。即定义为集成运放输出端电压为零时，两个输入端之间 所加的补偿电压。输入失调电压实际上反映了运放内部的电路对称性，对称性越 好，输入失调电压越小。输入失调电压是运放的一个十分重要的指标，特别是精 密运放或是用于直流放大时。输入失调电压与制造工艺有一定关系，其中双极型 工艺的输入失调电压在±1~10mV 之间；采用场效应管做输入级的，输入失调电 压会更大一些；对于精密运放，输入失调电压一般在 1mV 以下。输入失调电压 越小，直流放大时中间零点偏移越小，越容易处理。所以对于精密运放是一个极 为重要的指标。 ：该参数指温度变化引起的输入失调电压的变化，通 2) 输入失调电压温漂（TC VOS） 常以 µV/℃为单位表示。 ：即 Input Offset Current，输入失调电流定义为当运放的输出 3) 输入失调电流（IOS） 直流电压为零时，其两输入端偏置电流的差值。输入失调电流同样反映了运放内 部的电路对称性，对称性越好，输入失调电流越小。输入失调电流是运放的一个 十分重要的指标，特别是精密运放或是用于直流放大时。输入失调电流大约是输 入偏置电流的百分之一到十分之一。输入失调电流对于小信号精密放大或是直流 放大有重要影响，特别是运放外部采用较大的电阻（例如 10k 或更大时） ，输入失 调电流对精度的影响可能超过输入失调电压对精度的影响。输入失调电流越小， 直流放大时中间零点偏移越小，越容易处理。所以对于精密运放是一个极为重要 的指标。 ：该参数代表输入失调电流在温度变化时产生的变化 4) 输入失调电流温漂（TCIOS） 量。TC IOS 通常以 pA/℃为单位表示。 ：即 Input bias current，该参数指运算放大器工作在线性区时流 5) 输入偏置电流（I B） 入输入端的平均电流，也定义为当运放的输出直流电压为零时，其两输入端的偏 置电流平均值。 ： 该参数代表输入偏置电流在温度变化时产生的变化量。 6) 输入偏置电流温漂 （TC IB） TCIB 通常以 pA/℃为单位表示。 ：该参数表示运算放大器工作在线性区时，输入共模 7) 共模输入阻抗/电阻（R INCM）
运算放大器参数详解
运算放⼤器参数详解运算放⼤器参数详解技术2010-12-19 22:05:36 阅读80 评论0 字号：⼤中⼩订阅运算放⼤器（常简称为“运放”）是具有很⾼放⼤倍数的电路单元。
在实际电路中，通常结合反馈⽹络共同组成某种功能模块。
由于早期应⽤于模拟计算机中，⽤以实现数学运算，故得名“运算放⼤器”，此名称⼀直延续⾄今。
运放是⼀个从功能的⾓度命名的电路单元，可以由分⽴的器件实现，也可以实现在半导体芯⽚当中。
随着半导体技术的发展，如今绝⼤部分的运放是以单⽚的形式存在。
现今运放的种类繁多，⼴泛应⽤于⼏乎所有的⾏业当中。
历史直流放⼤电路在⼯业技术领域中，特别是在⼀些测量仪器和⾃动化控制系统中应⽤⾮常⼴泛。
如在⼀些⾃动控制系统中，⾸先要把被控制的⾮电量（如温度、转速、压⼒、流量、照度等）⽤传感器转换为电信号，再与给定量⽐较，得到⼀个微弱的偏差信号。
因为这个微弱的偏差信号的幅度和功率均不⾜以推动显⽰或者执⾏机构，所以需要把这个偏差信号放⼤到需要的程度，再去推动执⾏机构或送到仪表中去显⽰，从⽽达到⾃动控制和测量的⽬的。
因为被放⼤的信号多数变化⽐较缓慢的直流信号，分析交流信号放⼤的放⼤器由于存在电容器这样的元件，不能有效地耦合这样的信号，所以也就不能实现对这样信号的放⼤。
能够有效地放⼤缓慢变化的直流信号的最常⽤的器件是运算放⼤器。
运算放⼤器最早被发明作为模拟信号的运算（实现加减乘除⽐例微分积分等）单元，是模拟电⼦计算机的基本组成部件，由真空电⼦管组成。
⽬前所⽤的运算放⼤器，是把多个晶体管组成的直接耦合的具有⾼放⼤倍数的电路，集成在⼀块微⼩的硅⽚上。
第⼀块集成运放电路是美国仙童（fairchild）公司发明的µA741，在60年代后期⼴泛流⾏。
直到今天µA741仍然是各⼤学电⼦⼯程系中讲解运放原理的典型教材。
原理运放如上图有两个输⼊端a,b和⼀个输出端o.也称为倒向输⼊端(反相输⼊端),⾮倒向输⼊端(同相输⼊端)和输出端.当电压加U-加在a端和公共端(公共端是电压的零位,它相当于电路中的参考结点.)之间,且其实际⽅向从a 端指向公共端时,输出电压U实际⽅向则⾃公共端指向o端,即两者的⽅向正好相反.当输⼊电压U+加在b端和公共端之间,U与U+两者的实际⽅向相对公共端恰好相同.为了区别起见,a端和b 端分别⽤"-"和"+"号标出,但不要将它们误认为电压参考⽅向的正负极性.电压的正负极性应另外标出或⽤箭头表⽰.反转放⼤器和⾮反转放⼤器如下图：⼀般可将运放简单地视为：具有⼀个信号输出端⼝（Out）和同相、反相两个⾼阻抗输⼊端的⾼增益直接耦合电压放⼤单元，因此可采⽤运放制作同相、反相及差分放⼤器。
电压反馈型运算放大器的增益和带宽
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R1
+
+
IN
B
R1
C
R2
MT-033
环路增益 开环增益与闭环增益之差称为环路增益，如图3所示。环路增益给出了可以在给定频率下 施加于放大器的负反馈量。
GAIN dB
OPEN LOOP GAIN
LOOP GAIN
CLOSED LOOP GAIN
NOISE GAIN
fCL
LOG f
LOG f
图5：增益带宽积
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MT-033
例如，如果有这样一个应用，要求闭环增益为10，带宽为100 kHz，则需要一个最低增益带宽 积为1 MHz的运算放大器。但这有点把问题过度简单化了，因为增益带宽积变化极大，而且在 闭环增益与开环增益相交的位置，响应实际上要低3 dB。另外，还应该允许一定的额外余量。 在上述应用中，增益带宽积为1 MHz的运算放大器是最低要求。保险起见，为了实现要求的 性能，因数至少应该是5。因此选择了增益带宽积为5 MHz的运算放大器。 稳定性标准 反馈稳定性理论认为，闭环增益必须在不大于6 dB/8倍频程(单极点响应)的斜率下与开环增 益相交，才能使系统实现无条件稳定。如果响应为12 dB/8倍频程(双极点响应)，则运算放 大器会发生振荡。简单起见，不妨这样设想，每个极点增加90°相移。两个极点则会产生 180°的相移，而180°的相移会使负反馈变成正反馈，即振荡。 那么问题是：为什么要用单位增益下不稳定的放大器呢？答案是，对于给定的放大器，如 果该放大器设计时未考虑单位增益稳定性，则可在较高增益下提高带宽。这类运算放大器 有时被称为非完全补偿运算放大器。然而，仍需满足稳定性标准，即闭环增益必须在6 dB/8倍频程(单极点响应)的斜率下与开环增益相交。否则，放大器将会振荡。因此，非完 全补偿运算放大器仅在数据手册中规定的较高增益下保持稳定。 举例来说，不妨比较图6中的开环增益图。图中的三种器件，AD847、AD848 和 AD849基 本上采用相同的设计，只是内部补偿机制不同。AD847为单位增益稳定型，规定增益带宽 为50 MHz。AD848在增益为5或以上时保持稳定，其增益带宽为175 MHz。AD849在增益为 25或以上时保持稳定，其增益带宽为725 MHz。由此可见，在基本设计相同的情况下，可 以通过修改运算放大器的内部补偿机制来产生不同的增益带宽积，其为最低稳定增益的函 数。
集成运算放大器-习题参考答案
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。
四、问答题：1. 集成运放一般由哪几部分组成？各部分的作用如何？答：集成运放一般输入级、输出级和中间级及偏置电路组成。
输入级一般采用差动放大电路，以使运放具有较高的输入电阻及很强的抑制零漂的能力，输入级也是决定运放性能好坏的关键环节；中间级为获得运放的高开环电压放大位数（103～107），一般采用多级共发射极直接耦合放大电路；输出级为了具有较低的输出电阻和较强的带负载能力，并能提供足够大的输出电压和输出电流，常采用互补对称的射极输出器组成；为了向上述三个环节提供合适而又稳定的偏置电流，一般由各种晶体管恒流源电路构成偏置电路满足此要求。
运算放大器电路原理
运算放大器电路原理运算放大器（Operational Amplifier，简称Op-Amp）是一种极为重要的电子元器件，广泛应用于各种电路中。
它具有高增益、差分输入、单端输出等特点，能够放大电压、电流和功率等信号，并提供微弱信号的放大和处理功能。
本文将介绍运算放大器的基本原理及其电路结构。
一、运算放大器的基本原理运算放大器是一个多元件集成电路（IC），通常由几个晶体管、电阻和电容器等元件组成。
它的核心部分是一个差分放大器，具有高增益特性。
运算放大器的输出电压与输入电压之间的关系可以通过下面的公式表示：Vout = Av (V+ - V-)其中，Vout为输出电压，Av为放大器的开环增益，V+和V-分别为非反相输入和反相输入。
二、运算放大器的电路结构运算放大器的电路图可以简化为以下几个主要部分：1.差动放大器：差动放大器是运算放大器的核心部分，它由两个输入电源、两个输入电容和两个晶体管等电路组成。
它的作用是将输入信号进行差分放大，增益高达几千倍。
2.电流镜：电流镜是一个由晶体管组成的电流源，用于提供稳定的电流输出。
它的作用是保持差动放大器的工作点稳定，使得差动放大器的输出可以线性放大。
3.级联放大器：级联放大器由多个差分放大器组成，用于提高整个运算放大器的放大倍数。
每个差分放大器都会放大之前的放大器的输出信号。
4.反馈网络：反馈网络是运算放大器的重要部分，通过它可以实现对输出信号进行控制和调整。
反馈网络可以分为正反馈和负反馈两种形式，具体的选择取决于应用的要求。
三、运算放大器的应用运算放大器在电子电路中具有广泛的应用，主要包括以下几个方面：1.信号放大：运算放大器可将输入信号放大到所需的幅度，用于增强微弱信号。
2.滤波：运算放大器可以配合电容器和电阻等元件，构成滤波电路，用于滤除不需要的频率成分，提取特定频率的信号。
3.比较器：运算放大器可以作为比较器使用，用于判断输入信号的大小关系，并输出相应的逻辑电平。
运算放大器 参数详解
运算放大器参数详解技术2010-12-19 22:05:36 阅读80 评论0 字号：大中小订阅运算放大器（常简称为“运放”）是具有很高放大倍数的电路单元。
在实际电路中，通常结合反馈网络共同组成某种功能模块。
由于早期应用于模拟计算机中，用以实现数学运算，故得名“运算放大器”，此名称一直延续至今。
运放是一个从功能的角度命名的电路单元，可以由分立的器件实现，也可以实现在半导体芯片当中。
随着半导体技术的发展，如今绝大部分的运放是以单片的形式存在。
现今运放的种类繁多，广泛应用于几乎所有的行业当中。
历史直流放大电路在工业技术领域中，特别是在一些测量仪器和自动化控制系统中应用非常广泛。
如在一些自动控制系统中，首先要把被控制的非电量（如温度、转速、压力、流量、照度等）用传感器转换为电信号，再与给定量比较，得到一个微弱的偏差信号。
因为这个微弱的偏差信号的幅度和功率均不足以推动显示或者执行机构，所以需要把这个偏差信号放大到需要的程度，再去推动执行机构或送到仪表中去显示，从而达到自动控制和测量的目的。
因为被放大的信号多数变化比较缓慢的直流信号，分析交流信号放大的放大器由于存在电容器这样的元件，不能有效地耦合这样的信号，所以也就不能实现对这样信号的放大。
能够有效地放大缓慢变化的直流信号的最常用的器件是运算放大器。
运算放大器最早被发明作为模拟信号的运算（实现加减乘除比例微分积分等）单元，是模拟电子计算机的基本组成部件，由真空电子管组成。
目前所用的运算放大器，是把多个晶体管组成的直接耦合的具有高放大倍数的电路，集成在一块微小的硅片上。
第一块集成运放电路是美国仙童（fairchild）公司发明的μA741，在60年代后期广泛流行。
直到今天μA741仍然是各大学电子工程系中讲解运放原理的典型教材。
原理运放如上图有两个输入端a,b和一个输出端o.也称为倒向输入端(反相输入端),非倒向输入端(同相输入端)和输出端.当电压加U-加在a端和公共端(公共端是电压的零位,它相当于电路中的参考结点.)之间,且其实际方向从a 端指向公共端时,输出电压U实际方向则自公共端指向o端,即两者的方向正好相反.当输入电压U+加在b端和公共端之间,U与U+两者的实际方向相对公共端恰好相同.为了区别起见,a端和b 端分别用"-"和"+"号标出,但不要将它们误认为电压参考方向的正负极性.电压的正负极性应另外标出或用箭头表示.反转放大器和非反转放大器如下图：一般可将运放简单地视为：具有一个信号输出端口（Out）和同相、反相两个高阻抗输入端的高增益直接耦合电压放大单元，因此可采用运放制作同相、反相及差分放大器。
运算放大器开环电压增益
运算放大器开环电压增益开环电压增益AVOL的定义与量测方法1. AVOL的定义：在不具负反馈情况下(开环路状况下)，运算放大器的放大倍数称为开环增益，简称AVOL 。
AVOL的理想值为无限大，一般约为数千倍至数万倍的间，其表示法有使用dB 及V/mV等，例如μA741C及LM318的AVOL典型值均为200V/mV或106dB。
在运算放大器中为使计算简便而有虚接地(Virtual Ground) 的假设，在此假设AVOL必须越大越容易满足此需接地的条件。
2. AVOL的量测方法：AVOL 的量测方法有很多种，介绍较易量测的方法如下：如图1所示为一种AVOL的测试方式，此图的动作原理很类似图2的电路，除了R4对地的间加入一电压源VA外，并无差别。
图中AUT(Amplifier Under Test)为待测放大器；BUF(Buffer)为缓冲放大器。
如运算放大器输入偏置电流所述，当VA为0V时，由于电路具有负反馈作用，此时的VO1自动趋近于0V，而VO2就等于待测运算放大器输入抵补电压的一千倍；同理，当VA为10V时，由于负反馈的作用，VO1亦自动的平衡于-10V(实际上由于运算放大器皆不可能达到理想状态，故VO1只能趋近于-0V)。
VA等于0V时VO1趋近于 0V，VA等于10V时VO1则趋近于-0V，因此VO1的输出约有10V的变化量，所以我们将此变化量以△VO代替的。
VO1的输出有变化，在该放大器的输入端必也引起相对应的变化，我们将此变化量以△V1代替的。
在图1中待测放大器本身不具有负反馈，因此求出△VO 与△V1的比值即为待测放大器的开环路电压增益(AVOL)。
在量测的技术上，因∆Vi很小，不容易准确测得，故利用缓冲放大器与R1、R2分压的关系，VO2的相对应变化量∆VO2为∆Vi的一千倍(实际上是1001倍)。
因此，我们仅需将∆VO2测出就可以利用1式导出待测放大器AVOL的值。
(1)在上述实验中，VA不一定要用10V代入，用VA为-10V代入亦可，只不过此时V O1会趋近于正10V。
运算放大器计算
图12.02 同相求和运算电路
v&1 // R' )vi2 + R1 + ( R2 // R' ) R2 + ( R1 // R' ) R 而 v− = vo Rf + R v− = v+
乘法器是又一种广泛使用的模拟集成电 它可以实现乘、 开方、乘方、 路，它可以实现乘、除、开方、乘方、调幅 等功能，广泛应用于模拟运算、通信、测控 等功能，广泛应用于模拟运算、通信、 系统、电气测量和医疗仪器等许多领域。 系统、电气测量和医疗仪器等许多领域。
一、 模拟乘法器的基本原理 二、 变跨导型模拟乘法器
26mV
2Re
vO = KvXvY 19.02所示。
图19.02模拟乘法器原理图
二、 变跨导型模拟乘法器
根据图19.02的原理可以制成所谓变跨导 的原理可以制成所谓变跨导 根据图 模拟乘法器。在推导高频微变等效电路时， 模拟乘法器。在推导高频微变等效电路时， 将放大电路的增益写成为
Av = - pg m R ' L
图12.05 积分运算电路
vi 根据虚地有 i = ，于是 R
1 vO = −vC = − ∫ iC dt C 1 =− ∫ vi dt RC
图 12.05 积分运算放大电路
当输入信号是阶跃直流电压VI时，即
VI 1 vO = −vC = − ∫ vi dt = − RC t RC
8.2.2 微分运算电路
第四章 集成运算放大器各种运用
的R1对应于当具用有R1内+R阻s代Rs替的，信为号了源不，使上电面压公增式益中 受Rs的太大影响，R1应该取大一些。但为了 保运证 放输 的入 内电 阻流，远对大于于通偏用置型电运流放，，RR11应 不宜远小超于过 数十千欧，反馈电阻RF越大则电压增益越大， 但要求反馈电流也应远大于偏置电流，所以 RF也不能取得过大，通常不宜超过兆欧。因 此，当Rs达到数千欧时，这个电路难以获得 高增益。另外，反相放大器是并联负反馈电
集成运放的基本组成
右图是运算放大器
的电路符号。它有两个 输入端和一个输出端。 反相输入端标“-”号， 同相输入端标“+”号。 输出电压与反相输入电 压相位相反，与同相输 入电压相位相同。此外 还有两个端分别接正、 负电源，有些集成运放 还有调零端和相位补偿 端。在电路中不画出。
二. 集成运算放大器的使用
由于集成运放具有性能稳定、可靠性高、寿命 长、体积小、重量轻、耗电量少等优点得到了广泛 应用。可完成放大、振荡、调制、解调及模拟信号 的各种运算和脉冲信号的产生等。
本章将介绍集成运放的基本知识、基本电路及 其主要应用。
主要内容
第一节 运算放大器的基本知识 第二节 运算放大器的基本电路 第三节 运算放大器的应用
因Ii=0，故i1≈if，因此 又因u+≈u-，因此
uo与ui之间的比例 关系也与运放本身
的参数无关，电路
精度和稳定度都很 高。KF为正表示uo 与ui同相，并且KF 总是大于或等于1， 这一点与反相放大 器不同。
当RF=0时KF=1，电路就变成电压 跟随器。
同相放大器实际上是一个电压串 联负反馈放大器，因此其输入阻抗高、 输出阻抗低，而且增益不受信号源内 阻的影响。该电路的不足是其共模抑 制比CMRR不太大。
运放的开环闭环
运放的开环闭环引言运放（Operational Amplifier，简称Op Amp）是一种非常重要的电子元件，广泛应用于各种电路中。
在电路设计中，我们经常会涉及到运放的开环和闭环的概念。
本文将详细介绍运放的开环和闭环原理、特性以及应用。
运放的基本概念运放是一种差分放大器，它具有两个输入端（非反相输入端和反相输入端）、一个输出端以及供电引脚。
运放具有高增益、高输入阻抗和低输出阻抗等特点，可以将微小的信号放大成较大的信号，并且在不同电路中起到不同作用。
开环和闭环开环开环指的是将运放作为一个独立的元件使用，没有任何反馈连接。
在开环状态下，运放输出与输入之间存在一个固定增益关系。
开环增益通常很大，可以达到几十万甚至更高。
闭环闭环是指在运放输出与输入之间加入反馈回路。
通过反馈回路，可以控制运放的增益以及其他特性。
闭环使得运放能够按照设计要求稳定工作，并且满足特定的放大要求。
开环和闭环的特性比较开环的特性•高增益：开环增益通常很高，可以将微小的信号放大成较大的信号。
•宽带宽：开环状态下，运放具有较宽的频率响应范围。
•低输入阻抗：开环输入阻抗很低，可以接受来自外部电路的输入信号。
•高输出阻抗：开环输出阻抗较高，不能直接驱动负载。
闭环的特性•可控增益：通过反馈回路可以控制运放的增益大小，使其满足设计要求。
•稳定性：闭环能够提供稳定性，使得运放在不同工作条件下都能正常工作。
•抑制噪声：闭环状态下，对输入信号中的噪声具有一定程度的抑制作用。
•降低失调误差：通过反馈回路可以降低运放本身存在的失调误差。
运放应用举例比较器运放可以用作比较器，在电压比较方面有广泛应用。
当非反相输入端电压高于反相输入端时，输出为高电平；当非反相输入端电压低于反相输入端时，输出为低电平。
放大器运放可以用作放大器，将微弱的信号放大成较大的信号。
通过调整反馈回路中的元件，可以控制放大器的增益。
滤波器运放可以用作滤波器，通过选择合适的电容和电阻值构成RC滤波网络，并利用运放的特性实现不同频率范围内信号的滤波。
运算放大器知识经典问答
运算放大器知识经典问答1.什么是开环电压增益？开环电压增益是指当放大器输入输出开路时既开环，放大器输出端的电压变化与输入端的电压变化之比。
2.什么是共模抑制比？共模抑制比是指放大器对差分电压信号放大倍数与共模电压信号放大倍数之比，单位为分贝（dB）。
3. 什么是输入电流噪声(in)？输入电流噪声（Input Current Noise (in )）：是和无噪声放大器的输入并联应用的等效电流噪声。
4. 电压反馈放大器和电流反馈放大器之间有什么区别？两种运放的内部电路是不同的，所以对于一个已给的配置，两种类型运放是没有必要去互换的。
电压反馈的运放受制于内部设计，只有非常低的输入偏流，但内部没有限.制差分输入电压，仅仅当外部的反馈需要时才会做出限制。
相反，对于电流反馈放大器，其差分输入电压受制于内部设计，但并没有限制它的输入偏流为低，所以仅仅当外部反馈需要时才会限制。
尽管，大多数高校仍没有授关于电流反馈放大器的基础知识，但使用电流反馈放大器有许多优点，尤其在高速的应用中请看下面的应用笔记:/an/OA/OA-30.pdf OA-30,电流电压反馈放大器的比较/an/OA/OA-07.pdf OA-07,电流反馈放大器应用电路指导/an/OA/OA-13.pdf OA-13,电流闭环反馈增益分析和性能提高/an/OA/OA-15.pdf OA-15, 在运用宽带电流反馈放大器时，频繁失真/an/OA/OA-20.pdf OA-20, 电流反馈误判断/appinfo/webench/放大器放大器WEBENCH 支持电流模式和电压模式的放大器类型。
5. 开环和闭环之间有什么差别？“开环增益”实际上是没有反馈的运放的“内部”增益，通常取1,000 到10，000，000之间的任意值。
请看数据手册中的“开环增益”图；“闭环增益”是整个电路的增益，带有由用户选择适当的反馈电阻值选择的反馈，比如“增益为+10”“或"增益为-2 ”。
运放的开环增益和相移-概述说明以及解释
运放的开环增益和相移-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分应该是对整篇文章的背景和主要内容进行简要介绍。
根据提供的目录，我们可以这样撰写概述部分的内容：概述：运放（也被称为放大器）是电子电路中常用的一种电子元件，其广泛应用于信号放大、滤波和运算等领域。
在实际应用中，了解运放的重要特性是非常必要的。
本文将重点讨论运放的开环增益和相移这两个关键特性。
开环增益是指运放在开环工作状态下的输出与输入之间的增益程度，它是运放性能的一个重要指标。
在本文的第二节，我们将对开环增益进行详细的定义和解释，并讨论影响开环增益的因素。
此外，我们还将介绍一些常用的测量方法，以便读者准确地评估和了解运放的开环增益特性。
除了开环增益，相移也是运放中一个重要的特性。
相移指的是运放输入和输出信号的相位差，它与运放的频率响应密切相关。
在本文的第二节，我们将详细讨论相移的定义和解释，并探讨导致相移的原因和影响因素。
接下来，我们将在文章的第二节中研究开环增益和相移之间的关系。
通过相关性分析，我们将探讨二者之间的内在联系，并通过实际应用和案例来展示开环增益和相移的关系对系统性能的影响。
最后，我们将提出改善开环增益和相移的方法，以实现更好的系统性能。
总结起来，本文将全面讨论运放的开环增益和相移两个关键特性，并强调它们对系统性能的重要性。
我们将重点介绍实际应用中的相关知识，并提供改善方法和研究方向，以帮助读者更好地理解和应用这些关键特性。
紧接着是具体章节的讲解，希望读者能在阅读本文后对运放的开环增益和相移有更深入的理解和应用能力。
1.2 文章结构文章结构部分的内容应该包括对整个文章的框架和各个章节的简要介绍。
下面是一个可能的参考内容：文章结构本文主要探讨运放的开环增益和相移，以及它们之间的关系。
为了更好地阐述这个主题，本文将按照以下结构展开讨论。
引言部分将首先概述本文的主题，并给出文章的目的和意义。
在引言的概括中，我们将简要介绍运放的基本原理和其在电子电路中的重要性。
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运算放大器开环电压增益开环电压增益AVOL的定义与量测方法1. AVOL的定义：在不具负反馈情况下(开环路状况下)，运算放大器的放大倍数称为开环增益，简称AVOL 。
AVOL的理想值为无限大，一般约为数千倍至数万倍的间，其表示法有使用dB 及V/mV等，例如μA741C及LM318的AVOL典型值均为200V/mV或106dB。
在运算放大器中为使计算简便而有虚接地(Virtual Ground) 的假设，在此假设AVOL必须越大越容易满足此需接地的条件。
2. AVOL的量测方法：AVOL 的量测方法有很多种，介绍较易量测的方法如下：如图1所示为一种AVOL的测试方式，此图的动作原理很类似图2的电路，除了R4对地的间加入一电压源VA外，并无差别。
图中AUT(Amplifier Under Test)为待测放大器；BUF(Buffer)为缓冲放大器。
如运算放大器输入偏置电流所述，当VA为0V时，由于电路具有负反馈作用，此时的VO1自动趋近于0V，而VO2就等于待测运算放大器输入抵补电压的一千倍；同理，当VA为10V时，由于负反馈的作用，VO1亦自动的平衡于-10V(实际上由于运算放大器皆不可能达到理想状态，故VO1只能趋近于-0V)。
VA等于0V时VO1趋近于 0V，VA等于10V时VO1则趋近于-0V，因此VO1的输出约有10V的变化量，所以我们将此变化量以△VO代替的。
VO1的输出有变化，在该放大器的输入端必也引起相对应的变化，我们将此变化量以△V1代替的。
在图1中待测放大器本身不具有负反馈，因此求出△VO 与△V1的比值即为待测放大器的开环路电压增益(AVOL)。
在量测的技术上，因∆Vi很小，不容易准确测得，故利用缓冲放大器与R1、R2分压的关系，VO2的相对应变化量∆VO2为∆Vi的一千倍(实际上是1001倍)。
因此，我们仅需将∆VO2测出就可以利用1式导出待测放大器AVOL的值。
(1)在上述实验中，VA不一定要用10V代入，用VA为-10V代入亦可，只不过此时V O1会趋近于正10V。
同理VA亦可用±5V 代入，以求取AVOL；但VA不能用大于电源电压的电压源代入，以免使待测放大器进入饱和区或毁损，AVOL是电源电压的函数，以μA741C为例，电源电压为时AVOL约为2×105，但电源电压为±9V时AVOL仅为1×105。
图1 AVOL的量测电路1.#include<reg51.h>2.#include<intrins.h>3.#include "wave.h"4.void da_out(void); //声明函数5.sbit DIN=0x97; //P1.7位定义6.sbit SCLK=0x96; //P1.6位定义7.sbit DACS=0x95; //P1.5位定义8.sbit SWF1 =0x94; //P1.4位定义9.sbit SWF0 =0x93; //P1.3位定义10.sbit WDI =0x92; //P1.2位定义11.sbit FLAG = 0x90;12.IUI word; //IUI即idata unsigned int,在wave.h中预定义13.void main(void)14.{15. IUI i;16. TMOD =0x01; //定时器0方式1;17. TH0=0xff;TL0=0x00; //置定时器0常数;18. TR0=1; //启动定时器019. ET0=1;EA=1; //开定时器中断及总中断20. SWF0=1;SWF1=1; //设P1.3,P1.4为输入21. WDI=1; //看门狗输入置高电平22.while(1)23. {24.for(i=0;i<128;i++)25. {26. FLAG=1; //置标志,FLAG在定时器0中断程序中被清除27. WDI=0;_nop_();WDI= 1;//看门狗复位28.if(SWF1) word=512; //SWF1=1时,DA输出同一量,无正弦信号输出29.else30. {31.if(SWF0) word=waveh[i];//取倍频数字量32.else word=wavel[i]; //取基频数字量33. }34. word=word<<6; //10位数字量移至高位35.while(FLAG); //等待,直至定时器中断程序中清FLA G36. da_out(); //调用DA输出子程序37. }38. }39.}40.void timer0(void) interrupt 1 using 241.{42. TH0=0xff;TL0=0x00;//重置定时器常数43. FLAG=0;//清主程序中的等待标志44.}45.void da_out(void){46. IUI i;47. SCLK =0;_nop_();DACS=0; //准备传送数据48.for(i=0;i<10;i++)49. {50. DIN= (bit)(word&Ox80); //取最高位送数据线51. word = word << 1; //左移,准备下一位传送52. SCLK =1;_nop_();SCLK =0; //一个CLK信号53. }54. DACS= 1;_nop_();SCLK=1; //传送结束55.}hhh1.typedef idata unsigned int IUI;2.int code wavel[]=3.{4. 512,524,537,550,563,698,707,715,723,731,775,775,774,772,770,698,689,679,669,658,5. 512,499,486,473,460,325,316,308,300,292,248,248,249,251,253,325,334,344,354,365,6.};7.int code waveh[]=8.{9. 512,562,611,660,707,753,796,836,874,907,937,963,985,1001,1014,1021,10. 1023,1021,1014,1001,985,963,937,907,874,836,796,753,707,660,611,562,11. 512,46l,412,363,316,270,227,187,149,116,86,60,38,22,9,2,12. 0,2,9,22,38,60,86,116,149,187,227,270,316,363,412,461,13. 512,562,611,660,707,753,796,836,874,907,937,963,985,1001,1014,1021,14. 1023,1021,1014,1001,985,963,937,907,874,836,796,753,707,660,611,562,15. 512,461,412,363,316,270,227,187,149,116,86,60,38,22,9,2,16. 0,2,9,22,38,60,86,116,149,187,227,270,316,363,412,46117.};电子元器件基础知识常用元器件的识别一、电阻电阻在电路中用“R”加数字表示，如：R15表示编号为15的电阻。
电阻在电路中的主要作用为分流、限流、分压、偏置、滤波（与电容器组合使用）和阻抗匹配等。
参数识别：电阻的单位为欧姆（Ω），倍率单位有：千欧（KΩ），兆欧（MΩ）等。
换算方法是：1兆欧=1000千欧=1000000欧电阻的参数标注方法有3种，即直标法、色标法和数标法。
数标法主要用于贴片等小体积的电路，如：472 表示47×102Ω（即4.7K）；104则表示100K色环标注法使用最多，现举例如下：四色环电阻五色环电阻（精密电阻）电阻的色标位置和倍率关系如下表所示：颜色有效数字倍率允许偏差（%）银色/ 10-2 ±10金色/ 10-1 ±5黑色0 100 /棕色1 101 ±1红色2 102 ±2橙色3 103 /黄色4 104 /绿色5 105 ±0.5蓝色6 106 ±0.2紫色7 107 ±0.1灰色8 108 /白色9 109 +5至-20无色/ / ±20二、电容1、电容在电路中一般用“C”加数字表示（如C25表示编号为25的电容）。
电容是由两片金属膜紧靠，中间用绝缘材料隔开而组成的元件。
电容的特性主要是隔直流通交流。
电容容量的大小就是表示能贮存电能的大小，电容对交流信号的阻碍作用称为容抗，它与交流信号的频率和电容量有关。
容抗XC=1/2πf c(f表示交流信号的频率，C表示电容容量)电话机中常用电容的种类有电解电容、瓷片电容、贴片电容、独石电容、钽电容和涤纶电容等。
2、识别方法：电容的识别方法与电阻的识别方法基本相同，分直标法、色标法和数标法3种。
电容的基本单位用法拉（F）表示，其它单位还有：毫法（mF）、微法（uF）、纳法（nF）、皮法（pF）。
其中：1法拉=103毫法=106微法=109纳法=1012皮法容量大的电容其容量值在电容上直接标明，如10 uF/16V容量小的电容其容量值在电容上用字母表示或数字表示字母表示法：1m=1000 uF 1P2=1.2PF 1n=1000PF数字表示法：一般用三位数字表示容量大小，前两位表示有效数字，第三位数字是倍率。
如：102表示10×102PF=1000PF 224表示22×104PF=0.22 uF3、电容容量误差表符号FGJKLM允许误差±1% ±2% ±5% ±10% ±15% ±20%如：一瓷片电容为104J表示容量为0. 1 uF、误差为±5%。
4、故障特点在实际维修中，电容器的故障主要表现为：（1）引脚腐蚀致断的开路故障。
（2）脱焊和虚焊的开路故障。
（3）漏液后造成容量小或开路故障。
（4）漏电、严重漏电和击穿故障。
三、晶体二极管晶体二极管在电路中常用“D”加数字表示，如：D5表示编号为5的二极管。
1、作用：二极管的主要特性是单向导电性，也就是在正向电压的作用下，导通电阻很小；而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大。
正因为二极管具有上述特性，无绳电话机中常把它用在整流、隔离、稳压、极性保护、编码控制、调频调制和静噪等电路中。
电话机里使用的晶体二极管按作用可分为：整流二极管（如1N4004）、隔离二极管（如1N4148）、肖特基二极管（如BAT85）、发光二极管、稳压二极管等。