集成运放电路的应用分析
集成运算放大器的应用实验报告
集成运算放大器的应用实验报告集成运算放大器的应用实验报告一、实验题目：集成运算放大器的应用二、实验目的：1、在面包板上搭接μA741的电路。
首先将+12V和-12V直流电压正确接入μA741的Vcc+(7脚)和Vcc-（4脚）。
2、用μA741组成反比例放大电路，放大倍数自定，用示波器观察输入和输出波形，测量放大器的电压放大倍数。
3、用μA741组成积分电路，用示波器观察输入和输出波形，并做好记录。
三、实验摘要：1、在面包板上搭接一个搭接μA741的电路2、用示波器观察输入和输出波形，测量放大器的电压放大倍数。
3、用μA741组成积分电路，用示波器观察输入和输出波形。
四、实验仪器：1、示波器2、函数发生器3、数字万用表4、面包板，100欧电阻2个，1000欧电阻，导线，可调直流电压源五、实验原理：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输入和负反馈电路时，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。
在大多数情况下，将运放视为理想运放，满足下列条件的运算放大器称为理想运放。
理想运放在线性应用时的两个特性：（1）理想运算放大器的两个输入端流进运放的电流为零，成为“虚断”。
（2）理想运算放大器的两个输入端间的电压差为零，成为“虚短路” 用μA741组成反比例放大电路，放大倍数自定，用示波器观察输入和输出波形，测量放大器的电压放大倍数。
原理图：VCC12VVCC715GNDR1100ΩR2GND100Ω2U1613524UA741CDVEEVE E-12VR41kΩ6XFG1XSC1Ext Trig+_GNDGNDA+_+B_GNDGND J1AC1Key = A10uFVCC12VVCC71515GNDGNDR1100ΩR2100Ω2U16324UA741CDVEEVE E-12V6XFG1XSC1Ext Trig+_GNDGNDA+_+B_GNDGND六、实验步骤及数据1、反比例放大电路：原理图：现在面包板上搭好如上图原理图所示的电路，在将示波器与函数信号发生器接入，打开示波器测量。
实例分析集成运放的线性应用电路
（ １ ） 假 设输入信号的瞬时极性 为正， 用符号 “ ④’ 袭 示； （ ２ ） 由于输入 信号ｕ 加 在了集成运放 的反相输入端 ， 所 以输 出信 号的瞬 时极性为负， 即“ ＠” ； （ ３ ） 反馈 支路 Ｒｒ 将输 出的一部分反馈 回到输入端， 瞬时极性 为“ ｏ” ； （ ４ ） “ ｅ” 与输 入端的“ ①” 叠加 ， 消弱了输入信号的净输入量 ， 所 以此 反 馈属“ 负反馈 ” 。由此得出此集成运放在此电路中为线性应用。 图２ 为同相 比例运算放大电路为例的说明： （ １ ） 假设输入信号的瞬时极性为正， 用符号 “ ④’ ’ 表示： （ ２ ） 由于输入信号ｕ 加 在 了集成运放的 同相输入端， 所以输出信号 的瞬 时极性为正 ， 即 “ ④” ； （ ３ ） 反馈支路Ｒ将 输出的一部分 反馈 回到输入端 ， 瞬时 极 ‘ ④” ； （ ４ ） 净输 入量为ｕ ｉ 减去瞬时极性 为“ ④” 的ｕ ， 比加反馈之前原净输入量
ｕ 。 ≈ 一Ｕ Ｍ；
ｕ 一 ） ＝ Ｏ ， 根据“ 虚短” ， 则ｕ（ 或ｕ ＋ ） ０ ， 但这个输入端又不是直接接地， 这种情 况 下称之 为“ 虚地 ” 。例如图１ 中， 若ｕ ＋ ＝ Ｏ ， 则ｕ—ｕ ＋ ＝ ０ 。 （ ３ ） 虚 断： 集成运放 两输入端 电流近似 为０ ， 即ｉ ＋ ＝ ｉ 一 一ｏ ａ由于真正 的“ 断 路” 是断路的两点直接断开， 而集成运放两输入端显然不能与内部 电路真正 断路， 所以称 为“ 虚断” 。且输入 电阻越大， 两输入端越接近 断路 。 以反相比例运算 电路为例 ， 结合 以上几个概念分析输入、 输 出信号的关
图１ 反相 比例运算 电路 图２ 同相 比例运 算 电路 同理可判断“ 加法运算 电路” 、 “ 减 法运 算 电路 ” 、 “ 积分 电路 ” 和“ 微分电
. 集成运放应用电路设计 360 例
. 集成运放应用电路设计 360 例《集成运放应用电路设计360例》一、引言在当今电子科技飞速发展的时代，集成运放应用电路设计已经成为了电子工程师们日常工作中不可或缺的一部分。
本文将从不同的角度对集成运放应用电路设计进行360例分析，帮助读者更全面、深入地了解这一重要主题。
二、集成运放的基本原理1. 什么是集成运放集成运放是一种集成电路芯片，内部含有多个传输管、电阻、电容、运算放大器等电子元件，具有高放大倍数、高输入阻抗和低输出阻抗等特点。
2. 集成运放的工作原理集成运放的工作原理是利用差分输入、负反馈和放大器的特性来实现对输入信号的放大、滤波、积分、微分等功能。
三、常见的集成运放应用电路1. 非反相放大电路在非反相放大电路中，输入信号经过集成运放放大后，输出信号与输入信号具有相同的极性。
2. 反相放大电路反相放大电路是集成运放应用电路中常见的一种，通过负反馈来实现对输入信号的放大。
3. 滤波电路集成运放在滤波电路中发挥着重要作用，实现对特定频率信号的滤波和衰减。
4. 比较器电路比较器电路利用集成运放的开环增益特性，将输入信号与基准电压进行比较，输出高低电平信号。
4. 信号调理电路信号调理电路利用集成运放对信号进行调理和处理，如放大、滤波、积分、微分等，常见于传感器和仪器仪表系统中。
五、集成运放应用电路设计的关键要点1. 电路设计的精度要求在集成运放应用电路设计中，精度是一个至关重要的要素，包括输入输出精度、电源电压滞后、温度漂移等。
2. 电路的稳定性稳定性是集成运放应用电路设计中需要考虑的另一个关键因素，包括电路的稳定性、抑制电路震荡、频率补偿等。
3. 电路的抗干扰能力在实际应用中，集成运放应用电路设计需要考虑电路的抗干扰能力，尤其是在噪声干扰严重的环境中。
4. 电路的功耗和热设计在电路设计中，功耗和热设计是需要综合考虑的因素，包括电路的功耗、温升、散热方式等。
六、集成运放应用电路设计的案例分析1. 温度传感器信号调理电路设计在温度传感器信号调理电路设计中，需要考虑到传感器的灵敏度、温度范围、线性化补偿等因素。
集成运算放大器的应用实验报告
集成运算放大器的应用实验报告【摘要】：此题目关于放大器设计的基本目标：使用一片通用四运放芯片LM324组成预设的电路，电路包括三角波产生器、加法器、滤波器、比较器四个设计模块，每个模块均采用一个运放及一定数目的电容、电阻搭建，通过理论计算分析，最终实现规定的电路要求。
【关键字】：运算放大器LM324、三角波信号发生器、加法器、滤波器、比较器一、设计任务使用一片通用四运放芯片LM324 组成电路框图见图1〔a〕，实现下述功能：使用低频信号源产生，的正弦波信号，加至加法器的输入端，加法器的另一输入端加入由自制振荡器产生的信号uo1， uo1 如图1〔b〕所示，，允许T1有±5%的误差。
〔a〕〔b〕图中要求加法器的输出电压ui2=10ui1+uo1。
ui2 经选频滤波器滤除uo1 频率分量，选出f0 信号为uo2，uo2 为峰峰值等于9V 的正弦信号，用示波器观察无明显失真。
uo2 信号再经比较器后在1kΩ 负载上得到峰峰值为2V 的输出电压uo3。
电源只能选用+12V 和+5V 两种单电源，由稳压电源供应。
不得使用额外电源和其它型号运算放大器。
要求预留ui1、ui2、uo1、uo2 和uo3 的测试端子。
二、设计方案1、三角波发生器由于用方波发生器产生方波，再经过积分电路电路产生三角波需要运用两个运算放大器，而LM324只有四个运算放大器，每个电路运用一个，所以只能用一个运算放大器产生三角波。
同时由于器件不提供稳压二极管，所以电阻电容的参数必须设计合理，用直流电压源代替稳压管。
对方波放生电路进行分析发现，如果将输出端改接运放的负输入端，出来的波形近似为三角波。
电路仿真如下列图所示：2、 加法器由于加法器输出11210o i i u u u += ，根据《模拟电子技术》书上内容采用求和电路，电路如下所示：3、 滤波器由于正弦波信号1i u 的频率为500Hz ，三角波1o u 的频率为2KHz ，滤波器需要滤除u，所以采用二阶的有源低通滤波器。
集成运算放大器的基本应用模拟运算电路实验报告
集成运算放大器的基本应用模拟运算电路实验报告实验目的：1. 学习集成运算放大器的基本应用；2. 掌握模拟运算电路的基本组成和设计方法；3. 理解反馈电路的作用和实现方法。
实验器材：1. 集成运算放大器OP07；2. 双电源电源供应器；3. 多用途万用表；4. 音频信号发生器；5. 电容、电阻、二极管、晶体管等元器件。
实验原理：集成运算放大器是一种高增益、高输入阻抗、低输出阻抗、具有巨大开环增益的差分放大器。
在应用中，我们通常通过反馈电路来控制放大器的增益、输入输出阻抗等特性，从而使其实现各种模拟运算电路。
常用的反馈电路有正向电压反馈、负向电压反馈和电流反馈等。
各种反馈电路的实现方法有所不同，但基本思想都是引入一个反馈回路来控制电路的传递函数，从而实现对电路特性的控制。
实验内容：1. 非反相比例放大电路按照电路图接线，设置正常的电源电压和输入信号参数，测量输出电压和放大倍数，记录实验数据。
2. 非反相积分电路按照电路图接线，设置正常的电源电压和输入信号参数，测量输出电压和放大倍数，记录实验数据。
3. 非反相微分电路按照电路图接线，设置正常的电源电压和输入信号参数，测量输出电压和放大倍数，记录实验数据。
4. 反相比例放大电路按照电路图接线，设置正常的电源电压和输入信号参数，测量输出电压和放大倍数，记录实验数据。
5. 反相积分电路按照电路图接线，设置正常的电源电压和输入信号参数，测量输出电压和放大倍数，记录实验数据。
6. 反相微分电路按照电路图接线，设置正常的电源电压和输入信号参数，测量输出电压和放大倍数，记录实验数据。
7. 增益和带宽测试选择合适的集成运算放大器，按照电路图接线，设置正常的电源电压和输入信号参数，测量输出电压和放大倍数，记录实验数据。
实验数据及分析：根据实验中所得到的数据，可以绘制出放大倍数和频率的曲线图，从中可以看出电路的增益特性和带宽特性。
实验结论：通过本次实验，我们学习了集成运算放大器的基本应用，掌握了模拟运算电路的基本组成和设计方法，理解了反馈电路的作用和实现方法，同时也提高了我们的实验操作能力。
浙江大学实验报告：集成运算放大器应用电路研究
三墩职业技术学院实验报告课程名称：电子电路设计实验指导老师： 成绩：__________________实验名称：集成运算放大器应用电路研究 实验类型：设计 同组学生：__________ 一、实验目的 二、实验任务与要求 三、实验方案设计与实验参数计算（3.1 总体设计、3.2 各功能电路设计与计算、3.3完整的实验电路……）四、主要仪器设备 五、实验步骤与过程 六、实验调试、实验数据记录 七、实验结果和分析处理 八、讨论、心得一、实验目的1、研究由集成运放构成的比例、加法、减法等基本运算电路的组成与功能，加深对集成运放线性应用电路结构和性能特点的理解，掌握其设计方法。
2、研究放大电路增益带宽积与单位增益带宽的关系。
3、了解运算放大器构成的基本运算电路在实际应用时的局限性和应考虑的问题。
二、实验任务与要求 总体要求：（1）实验电路的选择和外围元件参数的确定要有依据和计算过程。
（2）运放电源电压 ±（12~15）V 。
（3）原始数据记录要详尽。
1、反相放大器的设计研究（1）设计一反相放大电路，要求10||,10=Ω=v i A k R 。
（2）安装该电路，加1kHz 正弦信号，研究输入、输出信号的幅度、相位关系。
2、设计并安装一个算术运算电路，要现：)5.0(21i i o V V V +-=1i V 用直流、2i V 用正弦信号在合适的幅度和频率围，进行验证并记录波形及参数。
3、增益带宽积研究在合适的幅度和1kHz的频率下，测出输出信号的峰峰值，然后逐渐加大频率，直至输出信号峰峰值变为原来的0.707倍，测下此时的电压。
比较不同的反馈电阻（即不同增益）对上限截止频率的影响。
三、实验方案设计与实验参数计算1、理论基础（1）集成运放高电压增益、高输入电阻、低输出电阻、直接耦合的多级放大集成电路。
在运放输出端与输入端之间接不同的反馈网络，可实现不同用途的电路：信号放大、信号运算、信号处理（滤波、调制）、波形产生和变换等。
集成运算放大器的应用实验报告
集成运算放大器的应用实验报告引言集成运算放大器（Operational Amplifier，简称Op Amp）是一种常用的电子元器件，广泛应用于各种电路中。
本实验主要目的是通过实践操作，掌握Op Amp的基本原理、特性以及应用。
本文档将详细记录实验过程、结果分析以及心得体会。
实验设备与材料1.集成运算放大器芯片2.电源（直流电源和信号发生器）3.示波器4.电阻、电容等基本元件5.连接线和面包板6.多用途实验电路板实验目标1.了解集成运算放大器的基本原理和特性。
2.熟悉使用Op Amp进行电压放大、非反相放大、反相放大等基本运算。
3.掌握Op Amp的应用范围和适用条件。
4.实验结果的数据测量和分析。
5.总结实验心得，进一步巩固理论知识。
实验原理集成运算放大器的基本原理集成运算放大器是一种具有高增益、输入阻抗大、输出阻抗小的电子放大器。
它通常由差动放大器和输出级组成。
集成运算放大器的输入端有两个，分别为非反相输入端（+）和反相输入端（-）。
输出端的电压和电源电压之间的差值称为放大倍数，通常表示为A。
集成运算放大器的主要特点有以下几个方面：1.无穷大的增益：理论上，集成运放的增益可以达到无穷大。
2.高输入阻抗：集成运放的输入电阻非常大。
3.低输出阻抗：集成运放的输出电阻非常小。
4.大信号频率响应范围宽：集成运放的频带宽度一般为几十到上百MHz。
Op Amp的应用电压放大器电压放大器利用Op Amp的高增益特性，将输入信号进行放大。
输入信号经过放大后，输出信号可以达到较高的幅度。
电压放大器通常采用非反相放大电路，输出信号与输入信号的相位关系相同。
非反相放大器非反相放大器是一种常见的Op Amp应用电路。
它实际上是电压放大器的一种特殊形式。
非反相放大器的特点是输出信号与输入信号具有相同的相位关系，通过选择合适的电阻比例，可以实现不同的电压放大倍数。
反相放大器反相放大器也是一种常用的Op Amp应用电路。
集成运算放大器(压控电流源)运用电路及详细解析
8.2 模拟运算电路
8.2.1 比例运算电路
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 if ， u u 0
而
i1
ui u R1
ui R1
if
u uo RF
uo RF
u1 u1 ui1
u2 u2 ui2
u i1
ui2
u1
u2
R1
R1 2R2
(u o1
uo2 )
故：
u o1
u o2
1
2R2 R1
(ui1
ui2 )
第二级是由运放 A3 构成的差动放大电路，其输出电压为：
uo
R4 R3
(uo2
xi
+
xd 基本放大电路A
xo
－ xf
反馈网络F
负反馈放大电路的原理框图
xd xi x f xo Axd x f Fxo
若xi、xf和xd三者同相，则xd> xi ，即反馈信号起了削弱净 输入信号的作用，引入的是负反馈。
反馈放大电路的放大倍数为：
Af
xo xi
xo xd x f
R3
Δ
∞
－ +
+
uo
u o u i2 u i1
由此可见，输出电压与两个输入电压 之 差成正比，实现了减法运算。该电路又称 为 差动输入运算电路或差动放大电路。
例：求图示电路中uo与ui1、ui2的关系。
R
第五章-集成运算放大器的线性应用全篇
ui1
R
ui2
R
-Δ ∞
R3 i3
+
+
uO1
-Δ ∞
+
u0
+
加/减运算电路
实现将若干个输入信号之和或之差按比例 放大的电路，称为加/减运算电路。
反相加法器
同相加法器
减法器
加减器
加法与减法运算电路（1）
i3
ui3
if Rf
➢反相加法器(Summing Amplifer)
R3
电路结 构特点
Rf引入深度负反馈 输入信号均加入反向端
(1
Rf R1
)ui
比例运算电路（5）
输入电阻
rif
ui I
ui 0
因为电路引入电压负反馈， 输出电阻 ro=0
if Rf
i1 R1 I- -Δ ∞
+
+
+
+
ui
R’
u0 -
-
ui R’
当Auf=1时，称为电压跟随器。
此电路是电压并联
Rf
负反馈，输入电阻大，
输出电阻小，在电路
-Δ ∞ +
+
u0 ui
_
uo1= ui1=-1V
+
ui1
+
R1
R2
R1
R1
_
+
ui2
+
RP uo2= ui2(1+R2/R1)=3V
R2
_
uo
+
+
R2
uo=
R2 R1
(uo2- uo1)
=(20/10)[3-(-1) ]
集成运放应用实验报告
一、实验目的1. 掌握集成运放的基本原理和特性。
2. 熟悉集成运放在各种线性应用电路中的设计方法。
3. 通过实验验证集成运放在实际电路中的应用效果。
4. 培养学生动手能力和分析问题的能力。
二、实验原理集成运放（Operational Amplifier，简称Op-Amp）是一种高增益、低漂移、高输入阻抗、低输出阻抗的直接耦合多级放大电路。
它具有多种线性应用，如比例、加法、减法、积分、微分等运算电路。
三、实验仪器与材料1. 集成运放芯片（如LM741、LM358等）2. 欧姆表3. 数字万用表4. 信号发生器5. 示波器6. 面包板7. 连接线四、实验内容与步骤1. 反相比例放大电路（1）搭建电路：将集成运放接入反相比例放大电路，其中输入电阻R1和反馈电阻Rf接入反相端，输出端接入负载电阻Rl。
（2）测试：使用信号发生器输出正弦波信号，调节输入信号幅度，观察输出波形，并测量输出电压和输入电压，计算放大倍数。
（3）分析：根据实验数据，分析放大电路的放大倍数与电阻的关系。
2. 同相比例放大电路（1）搭建电路：将集成运放接入同相比例放大电路，其中输入电阻R1和反馈电阻Rf接入同相端，输出端接入负载电阻Rl。
（2）测试：使用信号发生器输出正弦波信号，调节输入信号幅度，观察输出波形，并测量输出电压和输入电压，计算放大倍数。
（3）分析：根据实验数据，分析放大电路的放大倍数与电阻的关系。
3. 加法运算电路（1）搭建电路：将集成运放接入加法运算电路，其中两个输入电阻R1和R2接入同相端，第三个输入电阻R3接入反相端，输出端接入负载电阻Rl。
（2）测试：使用信号发生器输出两个正弦波信号，调节输入信号幅度，观察输出波形，并测量输出电压和输入电压，计算输出电压与输入电压的关系。
（3）分析：根据实验数据，分析加法运算电路的输出电压与输入电压的关系。
4. 积分运算电路（1）搭建电路：将集成运放接入积分运算电路，其中输入电阻R1和反馈电阻Rf接入反相端，输出端接入电容C。
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。
集成运放的应用实验报告
集成运放的应用实验报告《集成运放的应用实验报告》在电子电路中，集成运放是一种非常重要的器件，它广泛应用于放大、滤波、积分、微分等电路中。
本文将通过实验报告的形式，介绍集成运放的应用实验，以及实验结果和分析。
实验目的：1. 了解集成运放的基本特性和工作原理；2. 掌握集成运放在放大电路中的应用；3. 掌握集成运放在滤波电路中的应用；4. 掌握集成运放在积分、微分电路中的应用。
实验原理：集成运放是一种高增益、高输入阻抗、低输出阻抗的电子器件，常用符号为“△”，具有一个非常大的开环增益。
在实际应用中，集成运放通常被连接在反馈电路中，以实现各种功能的电路。
实验内容：1. 集成运放的基本特性实验：测量集成运放的输入偏置电压、输入偏置电流、共模抑制比等参数；2. 集成运放的放大电路实验：设计并搭建一个非反相放大电路，测量放大倍数和频率响应；3. 集成运放的滤波电路实验：设计并搭建一个低通滤波电路和高通滤波电路，测量频率响应和滤波特性；4. 集成运放的积分、微分电路实验：设计并搭建一个积分电路和微分电路，测量输入输出波形。
实验结果和分析：1. 集成运放的基本特性实验结果表明，输入偏置电压较小，输入偏置电流较小，共模抑制比较高，符合理论预期；2. 非反相放大电路实验结果表明，放大倍数与理论计算值基本吻合，频率响应符合预期；3. 低通滤波电路和高通滤波电路实验结果表明，频率响应和滤波特性符合预期；4. 积分电路和微分电路实验结果表明，输入输出波形符合积分和微分的特性。
结论：通过本次实验，我们深入了解了集成运放的基本特性和应用，掌握了集成运放在放大、滤波、积分、微分电路中的应用方法和技巧，为今后的电子电路设计和应用打下了坚实的基础。
同时也加深了对集成运放工作原理的理解，为进一步深入学习和研究提供了重要的实验基础。
集成运放的线性应用实验报告
集成运放的线性应用实验报告实验目的，通过对集成运放的线性应用进行实验，加深对运放工作原理的理解，掌握运放的基本应用技巧，提高实验操作能力。
实验仪器与器件，集成运放、电阻、电容、示波器、信号发生器、直流电源等。
实验原理，集成运放是一种广泛应用于模拟电路中的集成电路元件，具有高输入阻抗、低输出阻抗、大增益等特点。
在线性应用中，运放可以作为信号放大器、滤波器、积分器、微分器等电路的核心部件，起到放大、滤波、积分、微分等作用。
实验步骤：1. 搭建基本的运放放大电路，连接示波器和信号发生器，调节信号发生器输出频率和幅值，观察输出波形，并记录实验数据。
2. 将电容接入运放反馈回路，搭建低通滤波器电路，调节信号频率，观察输出波形的变化，并记录实验数据。
3. 将电容和电阻接入运放反馈回路，搭建积分电路，输入方波信号，观察输出波形的变化，并记录实验数据。
4. 将电阻接入运放反馈回路，搭建微分电路，输入方波信号，观察输出波形的变化，并记录实验数据。
实验结果与分析：通过实验，我们观察到了运放放大电路、低通滤波器、积分电路、微分电路的输出波形特点，分析了不同电路对输入信号的处理方式。
在放大电路中，我们观察到了输入信号的放大效果，输出波形与输入波形的对应关系；在滤波器中，我们观察到了对不同频率信号的滤波效果，实现了对特定频率信号的抑制；在积分电路和微分电路中，我们观察到了对方波信号的积分和微分效果，输出波形的变化与输入波形的关系。
实验结论：通过本次实验，我们深入理解了集成运放在线性应用中的工作原理和特点，掌握了运放放大电路、滤波器、积分电路、微分电路等基本应用技巧，提高了实验操作能力。
同时，对运放的线性应用有了更深入的认识，为今后的电子电路设计和实际应用奠定了基础。
实验总结：集成运放作为模拟电路中的重要元件，在各种电子设备中得到了广泛应用。
通过本次实验，我们对运放的线性应用有了更深入的理解，对其在信号处理、滤波、积分、微分等方面的应用有了更清晰的认识。
集成运放的电路分析
六、电路性能指标测试
运算放大器静态调试完成后就可对各功能电路的性能指标进行测试。 1． 方程组电路测试。 在vi1和vi2端分别加直流信号，vi1 = -0.2V, vi2 = -0.4V，分别测出vy、vx的值。 2． 信号转换电路测试。 连接vi1和vi2信号转换电路后，令vi1=1.5V, 测出信号转换电路的输出，计算其增益。 3. 信号转换电路与方程组电路测试。 将信号转换电路的输出作为方程组电路vi2的输入，令vi1=1.5SinωtV (f=1kHz)，用示波 器测量vy、vx的波形。计算与给定指标 -vy = vx = 10SinωtV（f=1KHz）的误差。 4． 精密全波整流电路测试。 将精密全波整流电路的输入分别和方程组电路输出vy、vx相接，用示波器测量整流输 出的波形。计算与给定指标vom=10V的误差。用示波器X-Y方式，测量精密全波整流电路的 电压传输特性。
法运算电路的设计可以用图 3.1 所示的一个集成运放来实 vi2
A
vo
现。由图可得
R2
R3
图 3.1 基本差动放大器
vo
=
⎜⎛1 + ⎝
RF R1
⎟⎞ ⎠
R3 R3 + R2
vi2
−
RF R1
vi1
（3-4）
当R2=R1，R3=RF时，则
vo
=
RF R1
(vi2
− vi1 )
也可用图 3.2 所示的两个集成运放来实现。
(3 -11)
图 3.7 分别是单电源运放构成交流反相和同相放大器的偏置方式。图中C1、C2、C3为 交流耦合隔直电容，其大小可根据交流放大器的下限频率fL来确定，一般取
实验三：集成运算放大器的线性应用研究指导书(2020)
实验三集成运算放大器线性应用的研究一、实验原理和目的集成运算放大器是一种具有高增益、直接耦合的多级放大电路，它一般有两个输入端（同相端和反相端）和一个输出端。
在实际应用当中，集成运放可以利用其线性区特性实现信号放大的作用。
同时，由于实际运放很接近理想运放。
所以，它也可以借助反馈结构，利用理想运放线性区“虚短”、“虚断”的特性，来实现很多不同的电路功能。
虚短：u+=u-；虚断：i+=i-=0本实验的目的是通过实验的方法测量指定电路的输入信号u+ 、u-和输出信号u o，并试分析两者间的关系，判断电路可以实现的功能。
同时，以实验结果对照理论分析，加深对集成运放特性的理解；为集成运放线性应用理论课程的学习打下良好的基础。
二、实验要求请同学们根据下列要求，在实验前完成预习任务和相关计算；在实验中完成相应参数的测量；实验结束后分析得出结论。
1. 实验预习：(1)实验前，通过视频回顾常用仪器的基本使用方法，重点复习信号发生器和示波器的使用。
(2)尝试根据“虚短”和“虚断”分析实验电路输入和输出信号的函数关系：u o=f（u+ 、u-）。
2. 实验内容及数据测量：2.1 实验内容一利用下面给出的实验电路，分析输入和输出信号的函数关系：u o=f（u I）。
(1)电路中同相输入端通过电阻接地。
利用信号发生器在反相输入端输入3组不同幅值、频率的正弦或方波信号。
建议信号大小设置在50mV至1V之间，取值应覆盖各数量级。
(2)用示波器观察输出波形，并记录各组输出信号的峰值，以及相位情况，填于表1之中。
(3)使用示波器的储存功能保存各组输出的波形图片文件。
内容u I u o u I和u o的相位关系项目第一组第二组第三组表12.2 实验内容二利用下面给出的实验电路，分析输入和输出信号的函数关系：u o=f（u I）。
(1)电路中同相输入端通过电阻接地。
利用信号发生器在反相输入端输入3组不同幅值、频率的正弦或方波信号。
建议信号大小设置在50mV至5V之间，取值应覆盖各数量级。
3.4集成运算放大器的应用
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结束
The End
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运算电路图 幅频特性
低频 衰减
高频 通过
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本章小结
本章的主要内容是在基础放大模块层面 之上的级间问题。集成运放则又上到集 成芯片层级，是实际应用性的电路。
负反馈的分类及判断方法
正负 瞬时极性法 交流直流 反馈元件法 电压电流 串联并联
输出短路法 叠加点接地法
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负反馈的作用 减小整体增益，但提高增益稳定性 拓展通频带，频率特性改善 减少非线性失真 电压负反馈稳定输出电压，减小输出电阻； 电流负反馈稳定输出电流，增大输出电阻；
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为了提高滤波效果，可以再加上一节RC网络，构成二阶低 通电路。这样高频信号衰减速度更快，为-40dB/十倍频程。 运算电路图 幅频特性
引入反馈，加强 高频段衰减程度 退出
（2）高通滤波器
低通滤波器即是高频信号能通过而低频信号不能通过的滤波器。 将低通滤波器中起滤波作用的电阻、电容互换，即成为高通。
2. 集成运放的线性区与非线性区 （1）线性区
满足uo Aod (u u )
为了使运放工作在线性区，集成运放外围都接有深度负反馈， 以减小其净输入电压，从而使其输出电压不超出线性范围。 有两条基本结论：
u u 0即u u
称之为“虚短”现象，即同相端“+”与反相端“–”电位 相同，但并非真正短路，即两端之间无电流导通。
上述结论也可利用叠加定理来导出。
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3.4.3 信号处理电路
1. 滤波器
滤波器是一种能使部分频率的信号顺利通过而其他频 率的信号受到很大衰减的装置，在信息处理、数据传 送和抑制干扰等方面广泛应用。
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（1）低通滤波器
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摘要集成运算放大电路简称集成运放电路，其属直接耦合的多级放大电路的一种。
它通过对半导体集成工艺的运用来实现电路与电路系统以及元件三结合。
因其使用的集成工艺可使相邻元器件间的参数保持较高的一致性，且其采用多晶体管复杂电路，使得性能极为优越。
集成运算电路型号较为复杂，但所有型号中，通用型集成运放应用最为广泛。
其内部电路可大致分为差分输入级、中间级与互补输出级，且各级之间均带有不同的电流源电路。
本文主要对集成运放电路的特点、分析及应用进行了初步分析，为集成运放电路的更为广泛的应用提供参考。
【关键词】集成运放电路线性应用非线性应用
运算放大器又称运放，其英文缩写为op amp，其最初应用于模拟计算机对模拟信号进行加减法、微积分等数学运算，并因此得名。
自其1963年问世已经历了整整三代的升级，其第四代产品，即集成运放通过对中、大规模集成技术加以利用，将之前极为复杂的分立元件电路部件集成在一片极小的芯片上。
第四代产品设计调试更为简便，且性能更为稳定可靠，通用性极强，性价比较之于前三代也更高，且灵活性更大。
继承运放是包含两个输入端、高输入阻抗和一个输出端的高增益的电压放大器。
我们在它的输入端与输出端之间加上一个反馈网络，则可成功实现各种电路功能。
在当前的模拟电路中，除去大功率及高频等较特殊的场合外，集成运放电路已基本取代分立元件电路。
运算放大器可顺利实现放大其、比较器、缓冲器、电平转换器、积分器、有源滤波器以及峰值检波器等多种电路功能，并且其应用范围已由最初的计算机延伸至电子、汽车、通信以及消费娱乐等诸多产品和各个领域。
目前，基本上各个大型半导体制造商所制造的产品线中均应用了运算放大器。
而且随着集成技术的不断发展，其应用也从最初的信号运算延伸至对信号的处理、产生及变换等。
集成运放的应用可大致分为线性与非线性应用两大类型，对于电子技术人员来说，对运放电路进行正确判断极为重要，因而对其进行准确的分析则显得十分重要。
1 集成运放应用及其判断方法
集成运放因其较强的通用性，目前已广泛应用于对信号进行处理、运算以及测量等诸多方面。
集成运放电路具有多种不同型号，且不同型号之间其相应的内部线路也不相同，但各型号间电路总体机构极为相似，均是由输入级、输出级、中间放大级与偏置电路这四部分所构成，集成运放应用已发展为目前模拟电子技术中极为重要的一项内容，因而其相关应用也引起人们日渐重视。
根据其相关属性可将集成运放电路分为线性与非线性应用两大类型，对某一运放电路及时作出准确判断极为重要。
集成运放电路不同功能的实现必须通过对其的分析中得出，而通常情况下我们对电路类型的分析则是根据该电路工作的不同区域特点加以判断。
若对电路运放所属应用类型无法准确判断，则难以利用其相应的应用特点来对其电路功能进行确定。
集成运放电路其内部的多级放大电路可将其分为输入级、中间级、输出级与偏置电路四大基本部分（见图1）。
1.1 集成运放线性应用电路
1.1.1 判断方法
集成运放电路线性应用最为重要的特征为其电路中存在负反馈，即是说在其相应的单元运放输出端与其反相输入端间跨接负反馈网络，只要该电路中存在负反馈网络，该集成运放则属于线性应用，该应用工作区域在线性区域。
1.1.2 理想集成运放线性区的特点
一旦集成运放电路与深度电压负反馈进行外接后，该电路集成运算放大器即可处于理想的线性工作范围内，而此时该电路输出的电压vo及输入电压va两者间运算关系则取决于输入端阻抗与外接负反馈网络间的连接方式，而与该运放本身完全无关。
如此我们则可充分利
用改变运放电路负反馈网络和其相应的输入端外接阻抗两者之间的连接方式与参数来对va 进行多种数学计算。
通常情况下，集成运放线性电路其实际运放性能与其理想运放性能极为接近，因而可利用其理想运放线性工作区的三个基本结论来对其分析与计算，即：①开环差模增益aod→∞；②集成运放两端间差模输入电压为零时：v+=v-（虚短）；③集成运放两端输入电流为零时i+=i-=0（虚断）。
1.1.3 集成运放线性应用电路分析
集成运放线性区域处于理想运放范围时具有两大重要特性：①因理想运放差模电压其增益为无穷大，而其输出电压值则在有限值范围之间变化，即意味着该运放输出端差模电压值为零。
换言之，即是说反相端与同相端间电压值基本相同，我们将其称之为虚假短路，简称为“虚短”；②因线性应用输出电阻值为无穷大，而其所流入集成运放同反两相端的电流基本为零，我们将其称为虚假断路，简称为“虚断”。
集成运放线性应用电路其基本分析方法则是对虚短和虚断加以充分利用进而对电路进行分析与判断。
其分析原理则主要根据该运放电路工作区的两大重要特点来加以分析，即虚短（v+=v-）与虚断（i+=i-=0）。
这一方法对于较为简单的集成运放线性应用电路进行分析极其适用，比如同相比例、反相比例、基本微积分、基本积分等电路进行分析。
本文则以反相比例运算电路为例对此分析方法进行举例。
详见图2。
rf形成一个深度电压与负反馈并联，使得运放在线性区域工作，即该应用为集成运放线性应用电路。
在利用虚短和虚断进行电路分析时应先利用虚断再用虚断进行分析方可确保结论的正确性。
根据文中上述虚断和虚断相关分析式列方程可推导出
，即是说，可将其作为一个固定公式加以使用，并且每一路反相输入均有去相对应的输出。
同理，我们可利用虚短和虚断对同相比例、基本积分、基本微积分、基本对数、基本指数等多种运算电路加以分析。
在实际应用中，通过将集成运放引进深度负反馈网络可确保集成运放在线性区域内稳定工作。
可适当对线性应用电路其集成运放所具备的特殊性能加以利用以实现集成运放电路的某些功能，比如线性放大、信号运算、电压-电流转变、有源滤波器等多种功能。