集成运算放大器-复习
(完整版)集成运算放大器习题参考答案
集成运算放大器习题参考答案一、填空题：1. 理想运放同相输入端和反相输入端的“虚短”指的是同相输入端与反相输入端两点电位相等，在没有短接的情况下出现相当于短接时的现象。
2. 将放大器输出信号的全部或部分通过某种方式回送到输入端，这部分信号叫做反馈信号。
使放大器净输入信号减小，放大倍数也减小的反馈，称为负反馈；使放大器净输入信号增加，放大倍数也增加的反馈，称为正反馈。
放大电路中常用的负反馈类型有并联电压负反馈、串联电压负反馈、并联电流负反馈和串联电流负反馈。
3. 若要集成运放工作在线性区，则必须在电路中引入负反馈；若要集成运放工作在非线性区，则必须在电路中引入开环或者正反馈。
集成运放工作在线性区的特点是输入电流等于零和输出电阻等于零；工作在非线性区的特点：一是输出电压只具有高电平、低电平两种稳定状态和净输入电流等于零；在运算放大器电路中，集成运放工作在线性区，电压比较器集成运放工作在非线性区。
4. 集成运放有两个输入端，称为同相输入端和反相输入端，相应有同相输入、反相输入和双端输入三种输入方式。
5. 放大电路为稳定静态工作点，应该引入直流负反馈；为提高电路的输入电阻，应该引入串联负反馈；为了稳定输出电压，应该引入电压负反馈。
6. 理想运算放大器工作在线性区时有两个重要特点是“虚短”和“虚断”。
二、判断题：1.放大电路一般采用的反馈形式为负反馈。
（对）2．集成运放使用时不接负反馈，电路中的电压增益称为开环电压增益。
（错）3. 电压比较器的输出电压只有两种数值。
（对）4. 集成运放未接反馈电路时的电压放大倍数称为开环电压放大倍数。
（对）5. “虚短”就是两点并不真正短接，但具有相等的电位。
（对）6. “虚地”是指该点与接地点等电位。
（对）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。
集成运算放大器全篇
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。
集成运算放大器基础知识概论
集成运算放大器基础知识目前广泛应用的电压型集成运算放大器是一种高放大倍数的直接耦合放大器。
在该集成电路的输入与输出之间接入不同的反馈网络，可实现不同用途的电路，例如利用集成运算放大器可非常方便的完成信号放大、信号运算（加、减、乘、除、对数、反对数、平方、开方等）、信号的处理（滤波、调制）以及波形的产生和变换。
集成运算放大器的种类非常多，可适用于不同的场合。
3.2.1 集成运算放大器的分类按照集成运算放大器的参数来分，集成运算放大器可分为如下几类。
1．通用型运算放大器通用型运算放大器就是以通用为目的而设计的。
这类器件的主要特点是价格低廉、产品量大面广，其性能指标能适合于一般性使用。
例μA741（单运放）、LM358（双运放）、LM324（四运放）及以场效应管为输入级的LF356都属于此种。
它们是目前应用最为广泛的集成运算放大器。
2．高阻型运算放大器这类集成运算放大器的特点是差模输入阻抗非常高，输入偏置电流非常小，一般r id＞（109~1012）Ω，I IB为几皮安到几十皮安。
实现这些指标的主要措施是利用场效应管高输入阻抗的特点，用场效应管组成运算放大器的差分输入级。
用FET作输入级，不仅输入阻抗高，输入偏置电流低，而且具有高速、宽带和低噪声等优点，但输入失调电压较大。
常见的集成器件有LF356、LF355、LF347（四运放）及更高输入阻抗的CA3130、CA3140等。
3．低温漂型运算放大器在精密仪器、弱信号检测等自动控制仪表中，总是希望运算放大器的失调电压要小且不随温度的变化而变化。
低温漂型运算放大器就是为此而设计的。
目前常用的高精度、低温漂运算放大器有OP-07、OP-27、AD508及由MOSFET组成的斩波稳零型低漂移器件ICL7650等。
4．高速型运算放大器在快速A/D和D/A转换器、视频放大器中，要求集成运算放大器的转换速率S R一定要高，单位增益带宽BW G一定要足够大，像通用型集成运放是不能适合于高速应用的场合的。
集成运放基础知识
集成运放基础知识
一、集成运放有四部分组成：1、输入级，2、中间级，3、输出级，4、偏置电路。
电压传输特性，
在线性区时，Uo=F(U+ - U-)，其中F查阅每个片子的相关资料，一般工作在放大区时，要求输入间的差值不能太大，输出最大电压为Uom。
在非线性区，输出为Uom或者为-Uom。
二、运放的频率响应
由于放大电路中偶合电容的存在，会使频率比较低的信号通不过，造成输出影响。
由于半导体级间电容的存在，会使高频率的信号减小，造成输出影响，所以在选择运放时候，一定要知道输入信号的频率，是否在运放工作的频率范围内。
三、运放的反馈
反馈有正反馈和负反馈，正反馈使净输入量增加，负反馈使净输入量减小。
一定要注意反馈是影响净输入量的。
同时还要利用运放的公式，进行判断是正反馈还是负反馈。
一般运放电路中常常引用负反馈，这可以稳定放大倍数，。
集成运放练习题及答案
练习题一、选择题1.集成运放级间耦合方式是()。
A.变压器耦合B.直接耦合C.阻容耦合2.开环工作的理想运算放大器，同相输入时的电压传输特性为()。
(a)(b)(c)I3.理想运算放大器的共模抑制比为()。
A.0B.约120dBC.无穷大4同相输入比例运算放大器电路中的反馈极性和类型属于()。
A.正反馈B.串联电流负反馈C.并联电压负反馈D.串联电压负反馈5.电路如图所示，RF 引入的反馈为()。
A.串联电压负反馈B.串联电流负反馈C.并联电压负反馈D.并联电流负反馈6.电路如图所示，R F 引入的反馈为()。
A.串联电流负反馈B.串联电压负反馈C.并联电流负反馈D.并联电压负反馈7.在运算放大器电路中，引入深度负反馈的目的之一是使运放()。
A.工作在线性区，降低稳定性B.工作在非线性区，提高稳定性O图1图3u Ou iOuC.工作在线性区，提高稳定性8.电路如图所示，当R F 减小时，放大电路的()。
A.频带变宽，稳定性降低B.频带变宽，稳定性提高C.频带变窄，稳定性降低D.频带变窄，稳定性提高R F9.电路如图所示，反相比例运算电路的输入电阻r i1与同相比例运算电路的输入电阻r i2相比较()。
A.r i1＞r i2B.r i1＜r i2C.r i1=r i210.电路如图所示，其电压放大倍数等于()。
A.1B.2C.011.如图所示电路中，能够实现uo=ui 运算关系的电路是()。
A.图1B.图2C.图312.电路如图所示，已知u i =1V，当电位器的滑动端从A 点移到B 点时，输出电压u O 的变化范围为()。
A.-1~+1VB.+1~0Vu OuUu OC.-1~0VD.+1~-1V13.电路如图所示，输入为u i ，则输出u O 为()。
A.u iB.2u iC.014.电路如图所示，该电路为()。
A.积分运算电路B.微分运算电路C.比例积分运算电路15.电路如图所示为()。
A.反相式电压源B.电流源C.同相式电压源16.图1所示为比较器电路，其传输特性为图图2(a)(b)(c)17.电路如图所示，输入电压ui=10sin ωt (mV)，则输出电压u O 为()。
集成运算放大器练习题及答案
第十章练习题1.集成运算放大器是：( )(a)(b)(c) 直接耦合多级放大器阻容耦合多级放大器变压器耦合多级放大器2.集成运算放大器的共模抑制比越大,(a)差模信号放大倍数越大；(b)带负载能力越强；(c)抑制零点漂移的能力越强3.电路如图10-1所示，( )(a)串联电压负反馈(c)串联电流负反馈表示该组件:RF2 引入的反馈为并联电压负反馈(b)4.比例运算电路如图( )(a) RF图10-1 10-2所示，该电路的输出电阻为：5.电路如图10-3( )(a)图 1 (b)图 2 (c)图 3图 10-69. 电路如图10-7所示，该电路为：(a)比例运算电路(b)比例一积分运算电路(C)微分运算电路G-只_________ B ---- L ___」\—— - g + +1R i?S3图 10-36.电路如图 10-4 ( ) (a)加法运算电路;所示, 则该电路为: (b)反相积分运算电路; (C)同相比例运算电路R F7.电路如图 10-5 ( ) (a)加法运算电路(b)减法运算电路 所示, 该电路为: R iO OR 2图 10-4(c)比例运算电路图 10-58.电路如图10-6所示，该电路为： ( ) (a)加法运算电路 (b)减法运算电路 U i2 O(c)比例运算电路R―O uo10.电路如图10-8 所示试求：(1)当R p滑动点滑动到(2)当R p滑动点滑动到(3)当R p滑动点滑动到11.电路如图10-9所示，⑴开关S i，S3闭合,(2)开关S i，S2闭合,要求:525312. 电路如图(1)当R(2)当R(3)当R打开时,打开时,写出u O与u的关系式;写出U o与U的关系式。
R为可变电阻,10-10所示，R时，u o等于多少？0.8R时，U o等于多少?1.2R时，U o等于多少？图10-9电压U 9V ，试求：A点时,B点时，C 点(R,U o ?u o ?的中点)时，U o电位器R p的阻值为20k 013.电路如图14.电路如图U3 1V,15.电路如图10-11所示,10-12所示求输出电压10-13所示,R F2 F3图10-1010k , U| 1V 求输出电压U o。
集成运算放大器练习题及答案
第1 页共6 页第十章练习题1. 集成运算放大器是：答( ) (a) 直接耦合多级放大器(b) 阻容耦合多级放大器(c) 变压器耦合多级放大器2. 集成运算放大器的共模抑制比越大，表示该组件：答( ) (a) 差模信号放大倍数越大；(b) 带负载能力越强；(c) 抑制零点漂移的能力越强3. 电路如图10-1所示，R F2引入的反馈为：答( ) (a) 串联电压负反馈(b) 并联电压负反馈(c) 串联电流负反馈(d) 正反馈- ∞＋＋- ∞＋＋R 1R 2R3R F1u OR F 2u i图10-1 4. 比例运算电路如图10-2所示，该电路的输出电阻为：答( ) (a) R F (b) R 1+R F (c) 零- ∞＋＋R 1R Fu Ou i图10-2 5. 电路如图10-3所示，能够实现u u O i=-运算关系的电路是：答( ) (a) 图1 (b) 图2 (c) 图3 图10-3 6. 电路如图10-4所示，则该电路为：答( ) (a)加法运算电路；加法运算电路； (b)反相积分运算电路； (c) 同相比例运算电路同相比例运算电路- ∞＋＋u iR 1R 2R F图10-4 7. 电路如图10-5所示，该电路为： 答 ( ) (a) 加法运算电路加法运算电路 (b) 减法运算电路 (c) 比例运算电路比例运算电路- ∞＋＋RRRu Oui 1u i2图10-5 8. 电路如图10-6所示，该电路为： 答 ( ) (a) 加法运算电路加法运算电路 (b) 减法运算电路 (c) 比例运算电路比例运算电路- ∞＋＋RRRRu Ou i 1u i2图10-6 9. 电路如图10-7所示，该电路为：所示，该电路为： 答 ( ) (a)比例运算电路比例运算电路 (b) 比例—积分运算电路积分运算电路 (c) 微分运算电路微分运算电路- ∞＋＋R FRC FR 1u Ou I图10-7 10. 电路如图10-8所示所示 ，输入电压u I V =1，电阻R R 1210==k W ， 电位器R P 的阻值为20k W 。
第10章集成运算放大器
数 | F | = 0.009，则闭环电压放大倍数的变化率？
[解]
d| Af | | Af |
=
1 1＋| F || Ao|
d| Ao| | Ao|
=
1 1＋0.009×1000
×20%
= 2%
10
第10章 集成运算放大器
2. 加宽了通频带
|A| | Ao| 0.707 | Ao| | Af | 0.707 | Af|
[例 10.4.2] 如图为两级运放组成的电路，已知 uI1 =0.1 V，uI2 =0.2 V，uI3 =0.3 V，求 uO。
30 k uI1
30 k
10 k
uI2 30 k － ∞
△ △
10 k － ∞
10 k
＋ ＋
10 k uI3
＋ ＋
10 k
+
uO －
[解] 第一级为加法运算电路：
uO1=－(
1 |F|
当|F ||Ao |1， 称为深度负反
馈
8
第10章 集成运算放大器
1. 提高了电压放大倍数的稳定性
|
Af
|=
| Ao | 1＋| F || Ao
|
d | Af | | Af |
=
1＋|
1 F
||
Ao
|
d | Ao | | Ao |
d |
| Af Af |
|
＜
d |
| Ao Ao |
|
>1
duC dt
iI uI
uO =－uC
∫ uO
说明
=－
1 R1C
uI dt
①当 uI 为阶跃电压时, uO随时间线性积分到负饱 和值为止。
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现实生活中的集成运放达不到这么 高的开环电压放大倍数
h
4
理想运放电压传输特性曲线
+VCC
U-
_
A
U+
+
-VCC
集成运算放大器
集成运放的应用： Uo 1、在线性区的应用
ui对uo有控制作用 运算电路 减小电压放大倍数
+VCC
Uo 非线性区
应工作在负反馈状态下
线性区
-VCC
2、在非线性区的应用
Ui =U+-U-
U+
+
-VCC
集成运算放大器
Uo
+VCC
理想运放的特点：
Uo 1、 rid→∞ ro→0 ※ I+ = I- = 0
2、开环电压放大倍数 Auo→∞ Ui = U+-U-
① U+> U- Ui > 0 Uo= +Uom=+VCC ② U+< U- Ui < 0 Uo= -Uom=-VCC
-VCC
Ui =U+-U-
Uo (1R R0f )U (Ri11U Ri22U Ri33)RP
同相比例运算
※
Uo
(1
Rf R0
)U
问题：U+ =?
两节点电压公式
Ui1 Ui2 Ui2
U
R1 1
R1 11
R1 1
h
R1 R2 R3 R134
Ui 1
R1
Ui 2
R2
Rf
_
U+
A
+
R3
Uo Uo(1R R1 f )R2R 3R3Ui2R R1 f Ui1
叠加原理
Ui1单独作用 Ui2单独作用 h Ui3单独作用
11
Rf
R0
_
Ui 1
R1
U+
A +
Ui 2
R2
Ui 3
R3
R4
同相加法运算电路
-
+ Ui1
U+
R1
-
+ Ui2
-
R2
+ Ui3
R4 R3
RP＝R1//R2//R3//R4
Uo (1R R0f )U (Ri11U Ri22U Ri33)RP
Rf
_ A
+
R4
当 Rf =R1 =R2 =R3 时
Uo Uo = -（Ui1 + Ui2 +Ui3 ）
反相求和
反相加法运算电路
平衡电阻 R4＝R1//R2//R3//Rf
Uo(R R1 f Ui1R R2 f Ui2R R3 f Ui3)
(R R 1 f U i1)(R R 2 f U i2)(R R 3 f U i3)
∴ R2称为输入平衡电阻 =另一个输入端除源后的等效电阻
∴ R2 = R1//Rf
ห้องสมุดไป่ตู้
h
9
R1
Ui
R2
Rf
_ A
+
同相比例运算电路
※
Uo
(1
Rf R1
)U
Uo
(1
Rf R1
)Ui
当 Rf =0 、 R1=∞时
短路
开路
Ui
h
_
A
Uo
+
Uo = Ui 电压跟随器 10
Ui 1
R1
Ui 2
R2
Ui 3
R3
同相比例运算
※
Uo
(1
Rf R0
)U
问题：U+ =?
两节点电压公式
Ui1 Ui2 Ui2
U
R1 1
R1 11
R1 1
h
R1 R2 R3 R124
Rf
R0
_
Ui 1
R1
U+
A +
Ui 2
R2
Ui 3
R3
R4
同相加法运算电路
输入端电阻平衡条件： R0 //Rf ＝R1//R2//R3//R4
RP＝R1//R2//R3//R4
电路与电子学
授课教师：黄昉菀
h
1
下篇 模拟电子技术
第一章 半导体器件 第二章 基本放大电路 第三章 负反馈放大电路 第四章 功率放大电路 第五章 集成运算放大器 第六章 集成直流稳压电源
h
2
第五章 集成运算放大器
集成运算放大器的内部是一个直接耦合多级放大电路。 它包括了输入级、中间级、输出级三个部分
减法运算
(1R R1 f )R2R 3R3Ui2(R R1 f Ui1)
Ui2单独作用U+
Ui1单独作用
叠加原理
h
14
集成运放的应用总结： 1、在线性区的应用 在负反馈状态
运算电路
单一信号 输入信号
多个信号
从 U- 输入 反相比例运算
从 U+ 输入 同相比例运算
全部从 U- 输入
反相加法运算
全部从 U+ 输入
=
-6V
UO3=
6 12
Uh
01
+
(1162)U02 = -11V
16
二、集成运放在非线性区的应用 开环或正反馈状态
+VCC
U-
_
电压放大倍数非常大
A
U+
+
Uo +Uom
-VCC
Uo
令 Ui = U+-U-
① U+> U② U+< U-
Ui > 0 Ui < 0
Uo= +Uom =+VCC Uo= -Uom =-VCC
负反馈状态
Rf 接在U-和Uo 之间
运算电路：反相比例运算、同相比例运算、加法运算、减法运算
区分方法：看输入信号 单一信号
输入信号
从 U- 输入 反相比例运算
从 U+ 输入 同相比例运算
全部从 U- 输入
反相加法运算
多个信号 全部从 U+ 输入
同相加法运算
一个从 U- 输入，另一个从 U+ 输入
h
减法运算
U+= ui U-= 0
若在一个输入端输入一个变化电压
在另一个输入端输入一个固定电压
Ui = U+-U-
-Uom
电压传输特性曲线
可以根据输出值，比较其大小
基准电压或门限电压
电压比较器 h
UR 17
二、集成运放在非线性区的应用 开环或正反馈状态
电压比较器：过零比较器、任意电压比较器、迟滞电压比较器
ui
R1
_
ui
R2
A
+
uo
同相加法运算
一个从 U- 输入，另一个从 U+ 输入
要求掌握：1、UO的计算
减法运算
2、平衡电阻的计算h
15
9-5
平衡电阻R
R＝6//3//4//24
叠加原理
A1:反相加法运算 A2:同相比例运算 A3:减法运算
UO1=
24 2 6
+
24 （ 6）+
3
24 4
6
=4V
UO2
(14)(3) 4
能抑制零点漂移问 电压放 功率放 题的差动放大电路 大电路 大电路
+VCC
① u+: 同相输入端 uo与u+同相
u-
_
② u- : 反相输入端 uo与u-反相
A
u+
+
uo ③ 输入信号可以是交流信号也可以 是直流信号（直接耦合）
-VCC
④h +VCC 和-VCC 可以忽略不画3
+VCC
U-
_
rid A
增大电压放大倍数
电压比较器
非线性区
在开环或正反馈状态下
h
5
集成运放电压传输特性曲线
一、集成运放在线性区的应用 运算电路
负反馈状态
Rf 接在U-和Uo 之间
运算电路：反相比例运算、同相比例运算、加法运算、减法运算
反相比例运算电路
同相比例运算电路
减法运算
加法运算
h
问题：如何区分？
6
一、集成运放在线性区的应用
7
反相比例运算电路
要求掌握： 1、UO的计算 2、平衡电阻的计算
同相比例运算电路
反相加法运算电路
减法运算电路
h
同相加法运算电路
8
R1
Ui
Rf
_ A
+
R2
反相比例运算电路
※
Uo
Rf R1
Ui
Uo
当 Rf =R1时， Uo = - Ui
反相器
问题：R2=？ ∵ 集成运放的输入端是差动放大电路
∴ 要求两个输入端完全对称