运算放大器及其应用

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第11章集成运算放大器及其应用

上式表明，差动放大电路的差模电压放大倍数和单管放大电路的电压放大倍数相同。多用一个放大管后，虽然电压放大倍数没有增加，但是换来了对零漂的抑制。这正是差动放大电路的优点。
差动放大电路对共模输入信号的放大倍数叫做共模电压放大倍数，用Auc表示，可以推出，当输入共模信号时，Auc为
Au c u o u C1 u C 2 0 0 ui c ui1 ui1
由于集成运放的电压放大倍数Ao d和输入电阻Ri d 都非常大（理想情况下，两者约等于∞），于是可以推得 u u
i i 0
注意：“虚短”和“虚断”是理想运放工作在线性区时的两个重要特点。这两个特点常常作为今后分析运放应用电路的出发点，因此必须牢固掌握。
（2）集成运放工作在非线性区的特性如果运放的工作信号超出了线性放大范围，则输出电压与输入电压不再满足式（11-1），即uo不再随差模输入电压（u+ - u -）线性增长，uo将达到饱和。此时集成运放的输出电压uo只有两种取值：或等于运放的正向最大输出电压+UOM，或等于其负向最大输出电压-UOM，具体为当u + ＞u - 时，uo = +UOM 当u + ＜u - 时，uo = -UOM 另外，因为集成运放的输入电阻Ri d很大，故在非线性区仍满足输入电流等于零，即式（11-3）对非线性工作区仍然成立。
有时，为了简化起见，常常不把恒流源式差动放大电路中恒流管T3的具体电路画出，而采用一个简化的恒流源符号来表示，如图11-7所示。
二、输出级——功率放大电路集成运放的输出级是向负载提供一定的功率，属于功率放大，一般采用互补对称的功率放大电路。 1. 功率放大电路的特点（1）因为信号的幅度放大在前置电路中已经完成，所以功率放大电路对电压放大倍数并无要求。由于射极输出器的输出电流较大，能使负载获得较大输出功率，并且它的输出电阻小，带负载能力强，因此通常采用射极输出器作为基本的功率放大电路。不过单个的射极输出器对信号正负半周的跟随能力不同，在实用的功率放大电路中大多采用双管的互补对称电路形式。

电工技术第二章集成运算放大器及其应用

IC
β
U O = U C1 − U C2 = 0
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二. 差动放大电路工作原理 1. 差模信号
+VCC
ui1=-ui2 =ui/2 若ui1 ↑,ui2 ↓ → ib1 ↑,ib2 ↓ →ie1 ↑,ie2 ↓
+
R Rc c
T1 u i1 + ui1
u ++uo ouo1 -uo1 - E IRe
33 MHz
第一节直接耦合
直接耦合：将前级的输出端直接接后级的输入端。直接耦合：将前级的输出端直接接后级的输入端。可用来放大缓慢变化的信号或直流量变化的信号。可用来放大缓慢变化的信号或直流量变化的信号。 +UCC R1 R2 + ui – T1 RC1 RC2 + T2 RE2 uo –
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Rb1=Rb2= Rb
几个基本概念
差动放大电路一般有两个输入端： 1. 差动放大电路一般有两个输入端：双端输入——从两输入端同时加信号。从两输入端同时加信号。双端输入从两输入端同时加信号单端输入——仅从一个输入端对地加信号。仅从一个输入端对地加信号。单端输入仅从一个输入端对地加信号 2. 差动放大电路可以有两个输出端。以有两个输出端。双端输出——从C1 从双端输出输出。和C2输出。单端输出——从C1或从单端输出 C2 对地输出。对地输出。
I Re − 0.7V − ( −VEE ) = Re
T1 + ui1 -
+ uo
-
uo2 -
+
T2 + ui2 -
EE 1 I C1 =I C2 = I C ≅ I Re 2 U CE1 = U CE2 = U C − U E = VCC − I C R C − ( − 0.7)

第电工电子技术(第二版)八章

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8. 2 放大电路中的负反馈

出现又在交流通路中出现，则是既有直流反馈又有交流反馈。 3.反馈电路的类型根据反馈信号在输出端的取样和在输入端的连接方式，放大电路可以组成四种不同类型的负反馈:电压串联负反馈、电压并联负反馈、电流串联负反馈和电流并联负反馈。判断方法如下: (1)电压反馈和电流反馈判断是电压反馈还是电流反馈是按照反馈信号在放大器输出端的取样方式来分类的。若反馈信号取自输出电压，即反馈信号与输出电压成比例，称为电压反馈;若反馈信号取自输出电流，即反馈信号与输出电流成比例，称为电流反馈。常采用负载电阻短路法进行判断，
第8章集成运算放大器及其应用

本章知识点先导案例 8. 1 集成运算放大器简介 8. 2 放大电路中的负反馈 8. 3 集成运算放大器的应用 8. 4 用集成运放构成振荡电路 8. 5 使用运算放大器应注意的几个问题
本章知识点
[1]了解集成运放的基本组成及主要参数的意义。 [2]理解运算放大器的电压传输特性，掌握其基本分析方法。 [3]掌握用集成运放组成的比例、加减、微分和积分运算电路的工作原理。 [4]理解电压比较器的工作原理和应用。 [5]能判别电子电路中的直流反馈和交流反馈、正反馈和负反馈以及负反馈的四种类型。 [6]理解负反馈对放大电路工作性能的影响。 [7]掌握正弦波振荡电路自激振荡的条件。 [8]了解RC振荡电路的工作原理。

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8. 2 放大电路中的负反馈

图8-9 (b):假定输入信号对地瞬时极性为
，则各点电压变化过程为净输入量增强，则该电路

集成运算放大电路的作用

集成运算放大电路的作用集成运算放大电路是一种广泛应用于各种电子设备中的电路，它的作用是放大输入信号并输出到负载。

本文将详细探讨集成运算放大电路的作用及其在不同领域中的应用。

一、集成运算放大电路的基本原理集成运算放大电路是一种由多个晶体管和电容组成的电路，其基本原理是将输入信号放大并输出到负载。

其中，集成运算放大器的输入端和输出端分别为正极和负极，而其内部的晶体管和电容则起到放大信号的作用。

二、集成运算放大电路的主要作用1. 放大信号集成运算放大电路的主要作用是放大输入信号并输出到负载。

通过将输入信号放大，可以使信号更加清晰、稳定，从而提高系统的工作效率和精度。

2. 滤波在某些应用中，需要对输入信号进行滤波以去除噪音或干扰。

集成运算放大电路可以通过内部的电容和电阻来实现滤波功能，从而提高信号的质量和可靠性。

3. 支持反馈电路集成运算放大电路可以支持反馈电路，通过调整反馈电路的参数，可以实现对输出信号的控制和调节，从而满足不同应用的需求。

4. 实现信号转换在某些应用中，需要将一种类型的信号转换成另一种类型的信号，例如将模拟信号转换为数字信号。

集成运算放大电路可以通过内部的电路实现信号转换，从而满足不同应用的需求。

5. 支持多种应用集成运算放大电路可以应用于多种不同的领域，例如音频放大器、振荡器、滤波器、电源管理等。

其多功能性和灵活性使得它成为广泛应用于各种电子设备中的电路之一。

三、集成运算放大电路的应用1. 音频放大器集成运算放大电路在音频放大器中得到了广泛应用。

通过将输入音频信号放大并输出到扬声器，可以实现音频信号的放大和扩音，从而提高音乐的质量和声音的清晰度。

2. 振荡器集成运算放大电路可以应用于振荡器中，通过控制内部的电容和电阻来实现频率的调节和控制，从而实现不同频率的振荡。

3. 滤波器集成运算放大电路可以应用于滤波器中，通过内部的电容和电阻来实现低通、高通、带通等不同类型的滤波器，从而实现对输入信号的滤波。

电工单元九集成运放

实际特性
饱和区
（l）开环电压放大倍数为无穷大，A0→∞ （2）运算放大器差模输入电阻，rid→∞ （3）输出电阻为零，r0几乎为零
（1）线性区的特点
理想运放工作在线性区时有两个重要的特点：“虚短”
和“虚断”。即 u+≈u－ i+= i－≈0 “虚短”表示集成运放的同相输入端与反相输入端的电压近似相等，如同将该两点虚假短路一样。若运放其中一个输入端接“地”，则有u+≈u－=0，这时称“虚地”。 “虚断”表示没有电流流入运放（因为理想运放的差模
集成运放开环时输出级的输出电阻，称为开环输出电阻。r0愈小，集成运放带负载的能力就愈强。由于集成运放采用互补对称式射极输出电路，其r0较低，一般为几十到几百欧。
（4）最大输出电压UOM
在标称电源电压和额定负载电阻的情况下，能使集成运放输出电压和输入电压保持不失真关系的最大输出电压，称为集成运放的最大输出电压。一般为电源电压的70%左右
对于单级运放电路，反馈元件（例如Rf)接到同相输入端是正反馈，接到反相输入端是负反馈。
反馈的其他分类
1.直流反馈和交流反馈——反馈的信号直流反馈：反馈信号是直流分量的称为直流反馈，直流反馈用于稳定静态工作点。交流反馈：反馈信号是交流分量的称为交流反馈。有时反馈信号中既含有直流分量又含有交流分量。
一、开环、闭环、反馈ห้องสมุดไป่ตู้概念
1、定义
集成运放有两个输入端，一个输出端。当输出端和输入端之间不外接电路，即两者之间在外部是断开的，这称为开环状态当用一定形式的网络（如R、C等）在外部将它们连接起来，这称为闭环状态，又称为反馈状态。
反馈在电和非电领域都得到了广泛的应用。通常自动控制和自动调节系统都是基于反馈原理构成的；在放大电路中适当引入反馈、可以改善放大电路的性能

电工与电子技术第三章集成运算放大器及其应用

各级工作点相互影响适于放大直流或变化缓慢的信号电压放大倍数为各级放大倍数之积零点漂移
零点漂移---当输入信号为零时，输出端电压偏离原来的起始电压缓慢地无规则的上下漂动，这种现象叫零点漂移。
产生原因---温度变化、电源电压的波动、电路元件参数的变化等等。
第一级产生的零漂对放大电路影响最大。
∴ i 1＝ i f
即 ui/R1=－uo/ Rf
uo、ui 符合比例关系，负号表示输出输入电压变化方向相反。
电路中引入深度负反馈，闭环放大倍数Auf 与运放的Au无关，仅与R1、Rf 有关。
当R1＝Rf 时， uo＝－ui ，该电路称为反相器。 R2－－平衡电阻同相端与地的等效电阻。其作用是保持输入级电路的对称性，以保持电路的静态平衡。
共模信号－－极性相同，幅值相同的信号。
u i1= u i2
差模输入（信号）
ui1 ui2 ui 2
IC1 IC2
UCE1 UCE2 u0 UCE1 Δ UCE2 2 UCE1
Ad 2 UCE1 / ui 2 UCE1 / 2ui1 UCE1 / ui1
i3 ui3 R3
i f u0 Rf
ui1 R1 i1
Rf if
ui2 R2 i2 ui3 R3 i3
－＋＋∞
uo
RP
u0 ui1 ui 2 ui 3 R f R1 R2 R3
uo R f ( ui1 ui2 ui3 ) R1 R2 R3
若 R1 R2 R3 R f
AOUi
uo
I－≈I+ ≈0
二、Rf if
ui R1 i1 R2

集成运算放大器全篇

要求。
习题判16
七、微分器
iF R
i1 C ui
R2
– +
+
u–= u+= 0
uo
若输入： ui sin t
ui
则：uo RC cost RC sin(t 90 ) 0 uo
0
iF
uo R
i1
C
dui dt
i1 iF
uo
RC
dui dt
t t 习题判19
微分是积分的逆运算。因此，只要将积分运算电路中R和C的位置互换，就能形成微分器基本电路。如果说，积分电路能够延缓信号的传输，那么微分电路则能加快信号的传输过程，微分器又称D调节器。
(2)无调零引出端的运放调零。有些运放是不设调零引出端的，特别是四运放或双运放等因引脚有限，一般都省掉调零端。用作电压比较器的运放，无需调零；用作弱信号处理的线性电路，需要通过一个附加电路，引入一个补偿电压，抵消失调参数的影响，几种附加的调零电路如图1-14所示。调零电路的接人对信号的传输关系应无影响，故图l-14a和图l14b加入了限流电阻R3，R3的阻值要求比R1大数十倍，若R1 =10 kΩ， R3可取200 kΩ。图l-14c和图l-14d为不用调零电源 (+U和-U)的调零电路，通过调节电位器RP，可以改变输入偏置电流的大小，以调整电消振措施 1)区分内外补偿。从产品手册或产品说明书上可查到补偿方法，如F007型运放往往把消振用的RC元件制作在运放内部。大部分没有外接相位补偿（校正）端子的运放，均列出补偿用RC元件的参考数值，按厂家提供的参数，一般均能消除自激。 2)补偿电容与带宽的关系。有时按厂家提供的RC参数不能完全消除自激。此时若加大补偿电容的容量，可以消除自激。对于交流放大器，则必须注意补偿元件对频带的影响，不应取过大的电容值，要选取适当的电容值，使之既能消除振荡，又能保持一定的频带宽度。此外，对应不同的闭环增益，所需的补偿电容和补偿电阻也不同。在选取补偿元件时，可以按以下原则掌握：在消除自激的前提下，尽可能使用容量小的补偿电容和阻值大的补偿电阻。

电子课件电子技术基础第六版第三章集成运算放大器及其应用

1. 组成框图集成运算放大器的组成框图如图所示，通常包括输入级、中间级、输出级和偏置电路。
集成运算放大器的组成框图
（1）输入级通常是具有较大输入电阻和一定放大倍数的差动放大电路，利用它可以使集成运算放大器获得尽可能高的共模抑制比。（2）中间级中间级的作用是使集成运算放大器具有较强的放大能力，通常由多级共射极放大器构成。
一、零点漂移
放大直流信号和缓慢变化的信号必须采用直接耦合方式，但简单的直接耦合放大器，常会发生输入信号为零输出信号不为零的现象。产生这种现象的原因很多，如温度的变化、电源电压的波动、电路元件参数的变化等，都会使静态工作点发生缓慢变化，该变化量被逐级放大，便会使放大器输出端出现不规则的输出量，这种现象称为“零点漂移”，简称“零漂”。
三、集成运算放大器的主要参数
为了表征集成运算放大器的性能，生产厂家制定了很多参数，作为合理选择和正确使用集成运算放大器的依据。下面介绍几项主要的参数，见表。
集成运算放大器的主要参数
集成运算放大器的主要参数
§3-3 集成运算放大器的基本电路
学习目标
1. 了解理想集成运算放大器的基本概念。 2. 了解集成运算放大器线性工作区和非线性工作区的特性及工作特点。 3. 理解集成运算放大器“虚短”“虚断”的概念。 4. 了解集成运算放大器电路直流平衡电阻的配置。
2. 消除自激振荡集成运算放大器是多级放大器，具有极高的电压放大倍数，但它极易产生自激振荡，使运算放大器不能正常工作。为了防止自激振荡的产生，通常按产品手册要求，在补偿端子上接指定的补偿电容或 RC 移相网络，以便消除自激振荡现象。
四、集成运算放大器的保护电路
1. 防止电源极性接反为了防止电源极性接反而损坏集成运算放大器，可利用二极管的单向导电特性来控制，如图所示，二极管 V1、V2 串入集成电路直流电源电路中，当电源极性接反时，相应的二极管便截止，从而保护了集成电路。防止电源极性接反保护电路

运算放大器振荡原理

运算放大器振荡原理引言：运算放大器（Operational Amplifier，简称Op-Amp）是一种广泛应用于电子电路中的集成电路。

它具有放大、求和、积分等多种功能，被广泛应用于滤波器、放大器、振荡器等电路中。

本文将重点介绍运算放大器的振荡原理，以及其在电子电路中的应用。

一、运算放大器简介运算放大器是一种高增益、差分输入、单端输出的电子器件。

它通常由多个晶体管及其它电子元件组成，其中最常用的是差分放大器。

运算放大器的特点是输入阻抗高、输出阻抗低、放大倍数大，能够实现信号的放大和处理。

它通常使用直流电源供电，输入和输出端分别对应非反相输入端（+）和反相输入端（-）、输出端（OUT）。

二、运算放大器的振荡原理振荡是指在没有外部信号输入的情况下，运算放大器输出信号呈现周期性变化的现象。

振荡器通常由放大环路和反馈网络组成。

其中，放大环路由运算放大器和一个或多个滤波器组成，反馈网络则将部分放大的输出信号送回运算放大器的输入端。

当反馈网络的相位条件满足一定的条件时，振荡器就能够工作。

三、振荡器的分类根据振荡器的输出波形，可以将其分类为正弦波振荡器和非正弦波振荡器。

其中，正弦波振荡器产生的输出信号是一种幅度恒定、频率可调的正弦波；非正弦波振荡器产生的输出信号则是一种非正弦波形，如方波、锯齿波等。

四、振荡器的工作原理振荡器的工作原理基于正反馈原理，即将部分输出信号反馈到输入端形成一个闭环。

当反馈信号与输入信号相位和幅度满足一定条件时，振荡器就能够产生稳定的振荡信号。

五、运算放大器在振荡器中的应用运算放大器在振荡器中起到放大和反馈信号的作用。

通过合理设计反馈网络和放大环路，可以实现不同类型的振荡器。

例如，使用RC 网络可以实现RC正弦波振荡器，而使用LC网络则可以实现LC正弦波振荡器。

六、运算放大器振荡器的优缺点运算放大器振荡器具有以下优点：1. 简单易用：只需通过调整反馈网络和放大环路的参数，就可以实现不同类型的振荡器。

集成运算放大器及其应用

当UR=0时，电压比较器为输入电压和零电平旳比较器，称为过零比较器（解释）
电路、电压传播特征如上图
可经过一种例题进一步了解
单门限比较器虽然构造简朴，但抗干扰能力差，采用滞回比较器（也叫施密特触发器）可很好处理这一问题
滞回比较器电路如左上图，可求出电压传播特征如右上图（解释）
第8章第4课
常采用传递函数（或转移
函数）来分析电路旳频率特征。
相频特征函数
幅频特征函数
电路旳输出电压与输入电压旳比值称为电路旳传递函数，用T（jω）表达，它是一种复数
由相量图可写出RC 低通滤波器旳传递函数（解释）
相频特征函数
幅频特征函数
由幅频特征函数、相频特征函数可做出电路旳幅频特征曲线和相频特征曲线如左图（解释）
第8章第2课
在此次课中，我们将结协议相百分比运算电路、差动百分比运算电路简介怎样用集成运放构成放大电路及信号旳加、减运算。
一．反相百分比运算电路
放大功能是集成运放旳基本功能，利用集成运放可以便构成多种要求旳放大器
同相（回忆）、反相百
分比运算电路是集成运放线性应用旳基础电路。
记住我！
电压输出体现式如左输出uo与输入ui为线性百分比关系，相位相反，故称为反相百分比运算电路
显然，集成运放旳输出不可能无限制旳增长，当积分时间足够长时，集成运放将进入非线性区（如图 8-3-5），输出与输入不再保持积分关系
二．微分运算电路
微分运算是积分运算旳逆运算，只需将图8-3-4中反相输入端旳电阻和反馈电容调换位置，就成为微分运算电路
由上式，左图示电路实现了输出uO对输入信号ui旳微分
五．电压比较器
理想运放开环工作时，其输出电压uo只有两种状态： Uopp或-Uopp（Uopp为最大输出电压），由此可构成电压比较器

LM741 UA741运算放大器使用说明及应用

LM741/UA741运算放大器使用说明及应用物理量的感测在一般应用中，经常使用各类传感器将位移、角度、压力、与流量等物理量转换为电流或电压信号，之后再由量测此电压电流信号间接推算出物理量变化，以达成感测、控制的目的。

但有时传感器所输出的电压电流信号可能非常微小，以致信号处理时难以察觉其间的变化，故需要以放大器进行信号放大以顺利测得电流电压信号，而放大器所能达成的工作不仅是放大信号而已，尚能应用于缓冲隔离、准位转换、阻抗匹配、以及将电压转换为电流或电流转换为电压等用途。

现今放大器种类繁多，一般仍以运算放大器(Operational Amplifier, Op Amp)应用较为广泛，本文即针对741运算放大器的使用加以说明。

1. 运算放大器简介ab126计算公式大全放大器最初被开发的目的是运用于类比计算器之运算电路，其内部为复杂的集成电路(Integrated Circuit, IC)，亦即在单一电子组件中整合了许多晶体管与二极管，图1为一般放大器之内部等值电路。

1. 运算放大器内部等值电路图运算放大器属于使用反馈电路进行运算的高放大倍率型放大器，其放大倍率完全由外界组件所控制，透过外接电路或电阻的搭配，即可决定增益（即放大倍率）大小。

图2为运算放大器于电路中的表示符号，可看出其包含两个输入端，其中（＋）端为非反相(Non-Inverting)端，而（－）端称为反相(Inverting)端，运算放大器的作动与此二输入端差值有关，此差值称为「差动输入」。

通常放大器的理想增益为无穷大，实际使用时亦往往相当高（可放大至105或106倍），故差动输入跟增益后输出比较起来几乎等于零。

838电子图2. 差动运算放大器表示符号2. 741运算放大器使用说明2.1 作动方式与原理新艺图库741放大器为运算放大器中最常被使用的一种，拥有反相向与非反相两输入端，由输入端输入欲被放大的电流或电压信号，经放大后由输出端输出。

opamp的原理

opamp的原理Opamp的原理及应用引言运算放大器（Operational Amplifier，简称Opamp）是电子电路中常见的一种集成电路器件。

它具有高增益、高输入阻抗、低输出阻抗等特性，在各种电路应用中发挥着重要的作用。

本文将介绍Opamp的原理及其在电子电路中的应用。

一、Opamp的原理Opamp是一种差分放大器，由输入级、差动放大器级和输出级组成。

其中输入级为差动放大器提供了高输入阻抗和差分输入功能，差动放大器级将输入信号放大，输出级将信号放大后的电压转化为电流输出。

Opamp的原理主要有以下几个方面：1. 运算放大器的差动输入Opamp的差动输入可以接受两个输入信号，分别为正相输入和负相输入。

通过两个输入信号的差异，Opamp可以放大差动信号。

差动输入使得Opamp在实际应用中能够抵消一部分噪声和干扰，提高了信号的质量。

2. 运算放大器的放大倍数Opamp的放大倍数非常高，可达到几千甚至上万倍。

这使得Opamp能够将微弱的输入信号放大到足够大的幅度，以便于后续电路的处理。

同时，高放大倍数也使得Opamp在负反馈电路中能够提供稳定的增益。

3. 运算放大器的输入阻抗和输出阻抗Opamp的输入阻抗非常高，一般可达到几兆欧姆。

这意味着Opamp对输入信号的影响非常小，输入电流几乎可以忽略不计。

而输出阻抗则非常低，可以实现较大的输出电流。

二、Opamp的应用Opamp是一种功能强大、应用广泛的电子器件，其在各个领域都有着重要的应用。

以下是几个常见的Opamp应用示例：1. 反相放大器反相放大器是Opamp最基本的应用电路之一。

它通过将输入信号与反馈电阻相连，将信号反相放大输出。

反相放大器可以实现信号的放大和反相，广泛用于音频放大、信号处理等领域。

2. 非反相放大器非反相放大器是Opamp的另一种常见应用电路。

它通过将输入信号与反馈电阻相连，将信号非反相放大输出。

非反相放大器可以实现信号的放大和不反相，常用于传感器信号放大、仪器测量等领域。

集成运放及应用实验报告

一、实验目的1. 理解集成运算放大器（运放）的基本原理和特性。

2. 掌握集成运放的基本线性应用电路的设计方法。

3. 通过实验验证运放在实际电路中的应用效果。

4. 了解实验中可能出现的误差及分析方法。

二、实验原理集成运算放大器是一种高增益、低噪声、高输入阻抗、低输出阻抗的直接耦合多级放大电路。

它广泛应用于各种模拟信号处理和产生电路中。

本实验主要研究运放的基本线性应用电路，包括比例、加法、减法、积分、微分等运算电路。

三、实验仪器与器材1. 集成运放（如LM741）2. 模拟信号发生器3. 示波器4. 数字多用表5. 电阻、电容等电子元件6. 面包板四、实验内容1. 反相比例运算电路(1) 设计电路：根据实验要求，搭建一个反相比例运算电路，其中输入电阻R1和反馈电阻Rf的比值决定了放大倍数A。

(2) 实验步骤：a. 连接电路，确保无误。

b. 输入一定频率和幅值的正弦信号，观察输出波形。

c. 改变输入信号幅度，记录输出波形。

d. 计算放大倍数，并与理论值进行比较。

2. 同相比例运算电路(1) 设计电路：搭建一个同相比例运算电路，其中输入电阻R1和反馈电阻Rf 的比值决定了放大倍数A。

(2) 实验步骤：a. 连接电路，确保无误。

b. 输入一定频率和幅值的正弦信号，观察输出波形。

c. 改变输入信号幅度，记录输出波形。

d. 计算放大倍数，并与理论值进行比较。

3. 加法运算电路(1) 设计电路：搭建一个加法运算电路，实现两个输入信号的求和。

(2) 实验步骤：a. 连接电路，确保无误。

b. 输入两个不同频率和幅值的正弦信号，观察输出波形。

c. 改变输入信号幅度，记录输出波形。

d. 验证输出波形为两个输入信号的相加。

4. 减法运算电路(1) 设计电路：搭建一个减法运算电路，实现两个输入信号的相减。

(2) 实验步骤：a. 连接电路，确保无误。

b. 输入两个不同频率和幅值的正弦信号，观察输出波形。

c. 改变输入信号幅度，记录输出波形。

运算放大器原理及应用

集成运算放大器将电路的元器件和连线制作在同一硅片上，制成了集成电路。

随着集成电路制造工艺的日益完善，目前已能将数以千万计的元器件集成在一片面积只有几十平方毫米的硅片上。

按照集成度（每一片硅片中所含元器件数）的高低，将集成电路分为小规模集成电路(简称SSI) ，中规模集成电路(简称MSI), 大规模集成电路(简称LSI)和超大规模集成电路(VLSI)。

运算放大器实质上是高增益的直接耦合放大电路，集成运算放大器是集成电路的一种，简称集成运放，它常用于各种模拟信号的运算，例如比例运算、微分运算、积分运算等，由于它的高性能、低价位，在模拟信号处理和发生电路中几乎完全取代了分立元件放大电路。

集成运放的应用是重点要掌握的内容，此外，本章也介绍集成运放的主要技术指标，性能特点与选择方法。

一、集成运算放大器简介1. 集成运放的结构与符号1. 结构集成运放一般由4部分组成，结构如图1所示。

图1 集成运放结构方框图其中：输入级常用双端输入的差动放大电路组成，一般要求输入电阻高，差摸放大倍数大，抑制共模信号的能力强，静态电流小，输入级的好坏直接影响运放的输入电阻、共模抑制比等参数。

中间级是一个高放大倍数的放大器，常用多级共发射极放大电路组成，该级的放大倍数可达数千乃数万倍。

输出级具有输出电压线性范围宽、输出电阻小的特点，常用互补对称输出电路。

偏置电路向各级提供静态工作点，一般采用电流源电路组成。

2. 特点：142○1 硅片上不能制作大容量电容，所以集成运放均采用直接耦合方式。

○2 运放中大量采用差动放大电路和恒流源电路，这些电路可以抑制漂移和稳定工作点。

○3 电路设计过程中注重电路的性能，而不在乎元件的多一个和少一个 ○4 用有源元件代替大阻值的电阻 ○5 常用符合复合晶体管代替单个晶体管，以使运放性能最好 3. 集成运放的符号从运放的结构可知，运放具有两个输入端v P 和v N 和一个输出端v O ，这两个输入端一个称为同相端，另一个称为反相端，这里同相和反相只是输入电压和输出电压之间的关系，若输入正电压从同相端输入，则输出端输出正的输出电压，若输入正电压从反相端输入，则输出端输出负的输出电压。

第6章集成运算放大器及其应用

6．3 ．
一、比例运算电路
集成运算放大器的线性应用
1．反相比例运算电路反相比例运算电路如下图所示
根据理想运放在线性区“虚短”和“虚断”的特点，有输入电压ui 通过电阻R1作用于集成运放的反相输入端，故输出电压uo与ui 反相；电阻Rf 跨接在集成运放的输出端和反相输入端，引入了电压并联负反馈；同相输入端通过电阻R’ 接地，R’ 为补偿电阻，以保证集成运放输入级差分放大电路的对称性，其值为ui =0时反相输入端总等效电阻，即R’=R1∥ Rf 。集成运放两个输入端的电位均为零，但由于它们并没有接地，故称为“虚地”。节点N的电流方程为该电路的闭环电路放大倍数为由于N点虚地(u－＝0)，整理得出 A＝ uo ／ui ＝－Rf／ R1 若Rf＝ R1 ，则A=1，即uo ＝－ui ，这时电路为倒相器。 uo 与ui 成比例关系，比例系数为－Rf／ R1负号表示uo 与ui 反相。 1
6．２放大电路中的负反馈．
一、反馈的基本概念所谓反馈，就是指连接放大电路输入回路和放大电路输出回路的电路(或元件)，利用反馈元件将输出信号(电压或电流，全部或部分)引回到放大电路输入回路中，来影响或改变受控元件的净输入信号(电压或电流)的大小或波形，从而控制输出信号的大小及波形。将放大电路输出端的电压或电流，通过一定的方式返回到放大器的输入端，对输入端产生作用或影响，称为反馈。反馈放大电路的方框图如下图所示。
•
• 放大器的输出信号为由上式可知，放大器一旦引入深度负反馈，其闭环放大倍数仅与反馈系数 F 有关，而与放大器本身的参数无关。反馈放大器的放大倍数At(又称为闭环增益)为
其中，称为反馈深度，是描述反馈强弱的物理量。可见，放大器引入负反馈后，放大器的放大倍数下降。如果 >>1，则一般认为反馈已经加得很深，这时的反馈称为深度负反馈，此时上式可简化为

集成运算放大器及其应用

集成运算放⼤器及其应⽤第5章集成运算放⼤器及其应⽤在半导体制造⼯艺的基础上，把整个电路中的元器件制作在⼀块硅基⽚上，构成具有特定功能的电⼦电路，称为集成电路。

集成电路具有体积⼩，重量轻，引出线和焊接点少，寿命长，可靠性⾼，性能好等优点，同时成本低，便于⼤规模⽣产，因此其发展速度极为惊⼈。

⽬前集成电路的应⽤⼏乎遍及所有产业的各种产品中。

在军事设备、⼯业设备、通信设备、计算机和家⽤电器等中都采⽤了集成电路。

集成电路按其功能来分，有数字集成电路和模拟集成电路。

模拟集成电路种类繁多，有运算放⼤器、宽频带放⼤器、功率放⼤器、模拟乘法器、模拟锁相环、模/数和数/模转换器、稳压电源和⾳像设备中常⽤的其他模拟集成电路等。

在模拟集成电路中，集成运算放⼤器（简称集成运放）是应⽤极为⼴泛的⼀种，也是其他各类模拟集成电路应⽤的基础，因此这⾥⾸先给予介绍。

5.1 集成电路与运算放⼤器简介5.1.1 集成运算放⼤器概述集成运放是模拟集成电路中应⽤最为⼴泛的⼀种，它实际上是⼀种⾼增益、⾼输⼊电阻和低输出电阻的多级直接耦合放⼤器。

之所以被称为运算放⼤器，是因为该器件最初主要⽤于模拟计算机中实现数值运算的缘故。

实际上，⽬前集成运放的应⽤早已远远超出了模拟运算的范围，但仍沿⽤了运算放⼤器（简称运放）的名称。

集成运放的发展⼗分迅速。

通⽤型产品经历了四代更替，各项技术指标不断改进。

同时，发展了适应特殊需要的各种专⽤型集成运放。

第⼀代集成运放以µA709（我国的FC3）为代表，特点是采⽤了微电流的恒流源、共模负反馈等电路，它的性能指标⽐⼀般的分⽴元件要提⾼。

主要缺点是内部缺乏过电流保护，输出短路容易损坏。

第⼆代集成运放以⼆⼗世纪六⼗年代的µA741型⾼增益运放为代表，它的特点是普遍采⽤了有源负载，因⽽在不增加放⼤级的情况下可获得很⾼的开环增益。

电路中还有过流保护措施。

但是输⼊失调参数和共模抑制⽐指标不理想。

第三代集成运放代以⼆⼗世纪七⼗年代的AD508为代表，其特点使输⼊级采⽤了“超β管”，且⼯作电流很低。

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。

运算放大器及其应用

图8-9 (d)所示电路，从输入端看，净输入id=ii-if ，因此是串联反馈。由于反相输入端的电流为零，因此R与RL是串联关系，反馈量uf=Rio>0(由图中io的实际方向可知，io>0)，因此既是负反馈，又是电流反馈。如果将愉出uo短接，反馈信号仍然存在，也可判断出是电流反馈。综上所述，反馈组态为电流串联负反馈。
第一节员工的培训管理
一、员工培训基本理论
1.员工培训的含义
员工培训是指企业为了实现其战略发展目标，满足培养人才、提升员工职业素质的需要，采用各种方法对员工进行有计划的教育、培养和训练的活动过程。
2.员工培训的原则
（1）学用一致原则。
（2）按需培训原则。（3）多样性培训原则。
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第二节负反馈放大器
二、负反馈放大器的四种组态
图8-9 (c)所示电路，从输入端看，净输入id=ii-if，因此是并联反馈。由虚地可看出Rf与R相当于并联的关系，所以反馈量if=-Rio/(Rf+R)>0(由图中io的实际方向可知，io<0)，因此既是负反馈，又是电流反馈。综上所述，反馈组态为电流并联负反馈。
输出级与负载相接，要求其输出电阻低，带负载能力强，一般由互补对称电路或射极输出器组成
偏置电路的作用是为上述各级电路提供稳定和合适的偏置电流，决定各级的静态工作点。
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第一节集成运算放大器
三、集成运算放大器的主要参数
开环电压放大倍数Auo 指运放在无外加反馈情况下的空载电压放大倍数
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第三节运算放大器的线性和非线性应用
一、运放的线性应用
1.信号运算电路 (1)同相比例运算图8-15 (a)为同相比例运算电路，信号ui

运算放大器的工作原理

运算放大器的工作原理运算放大器（Operational Amplifier，简称Op-Amp）是一种用于放大电压信号的集成电路。

它通常被用于各种电子设备中，如放大器、滤波器、比较器等。

运算放大器的工作原理是通过放大输入信号并输出一个放大后的信号，同时还具有一些特殊的性质，如高输入阻抗、低输出阻抗、大增益等。

在本文中，我们将详细介绍运算放大器的工作原理及其应用。

首先，让我们来了解一下运算放大器的基本结构。

一个典型的运算放大器通常由一个差分输入级、一个级联的电压放大器和一个输出级组成。

差分输入级通常由两个输入端和一个差动放大器组成，用于将输入信号进行放大。

电压放大器用于进一步放大信号，并控制放大倍数。

输出级则用于将放大后的信号输出到外部电路中。

运算放大器的工作原理基于反馈机制。

通过将一部分输出信号反馈到输入端，可以控制放大器的增益和性能。

负反馈可以使运算放大器的增益更加稳定，并且可以控制输出信号的精确度。

正反馈则可以用于产生振荡或者比较器等特殊应用。

运算放大器的工作原理可以用一个简单的数学模型来描述。

假设一个运算放大器的输入电压为Vin，输出电压为Vout，放大倍数为A，则有以下关系：Vout = A * (Vin+ - Vin-)其中Vin+和Vin-分别代表运算放大器的正输入端和负输入端的电压。

根据这个数学模型，我们可以看出，当Vin+大于Vin-时，输出电压Vout为正值；当Vin+小于Vin-时，输出电压Vout为负值。

这就是运算放大器的基本工作原理。

在实际应用中，运算放大器可以用于各种电子电路中。

比如，它可以被用作信号放大器，将微弱的信号放大到可以被测量或者控制的范围内。

它也可以被用作比较器，用于比较两个信号的大小。

此外，运算放大器还可以被用作滤波器，通过控制输入信号的频率来实现滤波效果。

总之，运算放大器是一种非常重要的电子器件，它的工作原理基于反馈机制，并且可以被用于各种电子电路中。

通过控制输入信号和反馈信号，可以实现对输出信号的精确控制。

运算放大器及其应用

第11章 集成运算放大器及其应用

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第电工电子技术(第二版)八章

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电工 单元九 集成运放

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