集成电路原理及应用期末复习资料解析

1.什么是差动放大电路？什么是差模信号？什么是共模信号？差动放大器对差模信号和共模信

号分别起什么作用？

差动放大电路是把两个输入信号分别输入到运算放大器的同相和反相输入端，然后在输出端取出两个信号的差模成分，而尽量抑制两个信号的共模成分的电路。

共模信号：双端输入时，两个大小相同，极性相同的信号。

差模信号：双端输入时，两个大小相等，极性相反的信号。

对差模输入信号的放大作用、对共模输入信号的抑制作用

2.集成运放有哪几部分组成？各部分的典型电路分别是什么？

输入级、中间级、输出级、偏置电路四大部分组成

输入级的典型电路是差动放大电路, 利用它的电路对称性可提高整个电路的性能，减小温漂；

中间级的典型电路是电平位移电路, 将电平移动到地电平，满足零输入时零输出的要求；

输出级的典型电路是互补推挽输出放大电路，使输出级输出以零电平为中心，并能与中间电压放大级和负载进行匹配；

偏置电路典型电路是电流源电路，给各级电路提供合适的静态工作点、所需的电压

3.共模抑制比的定义？

集成运放工作于线性区时，其差模电压增益Aud与共模电压增益Auc之比

4.集成运放的主要直流参数：

输入失调电压Uos、输入失调电压的温度系数△Uos/△T、输入偏置电流、输入失调电流、差模开环直流电压增益、共模抑制比、电源电压抑制比、输出峰--峰电压、最大共模输入电压、最大差模输入电压

5.集成运放主要交流参数：

开环带宽、单位增益带宽、转换速率、全功率带宽、建立时间、等效输入噪声电压、差模输入阻抗、共模输入阻抗、输出阻抗。

6.理想集成运放的基本条件。

1.差模电压增益为无穷大

2.输入电阻为无穷大

3.输出电阻为0

4.共模抑制比CMRR为无穷大

5.转换速率为无穷大即Sr=00

6.具有无限宽的频带

7.失调电压·失调电流极其温漂均为0

8.

干扰和噪声均为0

7.理想集成运放的两个基本特性：虚短和虚断。代表的实际物理意义。

其实，虚短和虚断的原因只有一个，那就是：输入端输入电阻无穷大。

虚短：集成运放两输入端的电位相等。

集成运放的两个输入端好像短路，但不是真正的短路，所以成为虚短，只有集成运放工作于线性状态时，才存在虚短

虚断：集成运放两输入端的输入电流为零。

由于集成运放输入电阻为无穷大，不可能吸收任何电流，就像输入端被剪断了，跟断路了一样。但是绝对不是真的断路，这大概就是虚断的由来。

1. 集成运放的线性电路包含哪些？非线性电路又包含哪些？

线性电路包括：模拟集成电路的基本放大电路（反相放大器，同相放大器，差动放大器）积分电路，微分电路。

非线性电路包括：对数器和指数器，乘法器，二极管检波器和绝对值变换器，限幅器，二极管函数变换器，电压比较器

1. 什么是反相放大器？如何计算其输入电阻？放大比例？以及其电路图？ 输入电压和输出电压的相位相反。

2. 什么是同相放大器？如何计算其输入电阻？放大比例？以及其电路图？ 输入电压与输出电压极性相同。

3. 什么是反相加法器？放大比例？以及其电路图？ 输出电压与输入电压的极性相反。

试分析图1所示电路是什么电路，有何特点？图中设

3

4

21R R R R =

。

（图1）

解：第一级运放为同相放大器。对A 1：由“虚断”和“虚短”得 i 1=i 2，v -1=v +1=u 1i ，

则u 1i =

1211R R R u o +，即11

21)1(i o u R R

u +=，

对A 2：由“虚断”和“虚短”得 i 3=i 4，v -2=v +2=u 2i ， 则

4

2321R u u R u u o

i i o -=-，即1342

34)1(o i o u R R u R R u -+= 代入u 1o 得))(1(

123

4

i i o u u R R u -+=， 因两个输入信号均从同相端输入，所以输入阻抗比较高。该电路为高输入阻抗的差动放大器。 电压比较的原理及其分类?

两个模拟电压比较，一个是待比较的模拟信号，另一个是门限电压或参考电压，他的比较结果是高低电平，即数字信号p92 单限电压比较器 迟滞电压比较器 窗口电压比较器 4. 单电压比较器的优缺点？

电路简单，灵敏度高。但是抗干扰性差，如果Ui 的值恰好在门限电平附近的话，输出电压Uo 会由于温漂或外界的干扰而不断在高低电平间跳跃，对于系统极其不利

5. 迟滞电压比较器原理及其分析方法。如何计算支持电压比较器的门限宽度？p95

具有正反馈电路，从而获得迟滞性，同时也加速了比较器的转换过程。上门限电位和下门限电位，两者之差为门限宽度。 迟滞电压比较器也可理解为加正反馈的单限电压比较器 6. 什么是上行特性？什么是下行特性？

输入信号从反相端输入的为下行特性，输入信号从同相端输入的为上行特性 7. 什么是窗口电压比较器？p97

有上下两个门限电位，二者之差为门限宽度，门限宽度内为一种逻辑电平，门限宽度外又为另一种逻辑电平

求图3所示电路的增益A f ，并说明该电路完成什么功能。

解：该电路由两个集成运放构成，A1为主放大器接成反相运算放大器，A2为辅助放大器，A2也接成反相放大器，利用A2对A1构成正反馈，是整个电路向信号源索取的电流极少。 主放大器A 1：由“虚断”和“虚短”得

21R u R u o i -=

,则A f =121o o i i u u R

u u R ===- 辅助放大器A2的电压放大倍数：221222

2o o VF i o u u R

A u u R =

==- 该电路为自举电路，目的是提高电路的输入电阻。 由1i i

i i U U R I I I

=

=

- 由

12i o U U R R =-和321

2o U U

R R =-得32i U U = 所以 1i i

i U U I R R

=

- 因此1

1

i i i U RR R I R R =

=

- 当1R R =时，i R →∞，1I I =