电工电子技术第1章运算放大器
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电工电子实验之运算放大器的非线性应用
F
UF
1 ＝R U O 0 3 C j o (b) o
1
根据相位起振条件求振荡频率ωOSC 根据相位平衡条件，当ω= ωO时，
A F 2n
为正反馈。因此振荡频率为：
OSC
1 o RC
当ω= ωO时，F=1/3。
主要授课内容：
一、理想运算放大器概念 二、理想运算放大器特性 三、实验 运算放大器线性应用
实验目的
1、掌握集成运算放大器的非线性使用方法。 2、理解集成运算放大器的非线性应用的电 路原理。
运算放大器
集成运算放大器，有三级：输入级、中间级和 输出级。是一种直接耦合的高增益的放大器，Aud 可以达到上千。 如果在其外围加上负反馈，可以实现信号的运 算，处理，波形的产生和信号的变换等功能，应用 十分广泛。 为了分析方便，把实际运算放大器简化成 理想运算放大器。
一、理想运算放大器概念 1.开环差模电压增益Aud→∞； 2.差模输入电阻Rid→∞ 3.差模输出电阻Rod→0 4. KCMR→∞ 5.输入失调电流IIO、失调电压UIO和它们的温 漂均为零； 6.输入偏置电流IIB=0
7. 3dB带宽BW=∞
运算放大器的两种基本反馈组态 1、运算放大器的开环传输特性
三、实际测量
（二）.文氏桥正弦波振荡器
1、原理分析
首先讨论正反馈网络：
幅频特性和相频特性表达式为
其中
1 o RC
F
＋ R Uo C － (a) RC串并联网络 R
·
UF
1 H(
UO
C ＋ Uf －
·
1 3 j CR 1 CR
UF
1 ＝R U O 0 3 C j o (b) o
1
根据相位起振条件求振荡频率ωOSC 根据相位平衡条件，当ω= ωO时，
A F 2n
为正反馈。因此振荡频率为：
OSC
1 o RC
当ω= ωO时，F=1/3。
主要授课内容：
一、理想运算放大器概念 二、理想运算放大器特性 三、实验 运算放大器线性应用
实验目的
1、掌握集成运算放大器的非线性使用方法。 2、理解集成运算放大器的非线性应用的电 路原理。
运算放大器
集成运算放大器，有三级：输入级、中间级和 输出级。是一种直接耦合的高增益的放大器，Aud 可以达到上千。 如果在其外围加上负反馈，可以实现信号的运 算，处理，波形的产生和信号的变换等功能，应用 十分广泛。 为了分析方便，把实际运算放大器简化成 理想运算放大器。
一、理想运算放大器概念 1.开环差模电压增益Aud→∞； 2.差模输入电阻Rid→∞ 3.差模输出电阻Rod→0 4. KCMR→∞ 5.输入失调电流IIO、失调电压UIO和它们的温 漂均为零； 6.输入偏置电流IIB=0
7. 3dB带宽BW=∞
运算放大器的两种基本反馈组态 1、运算放大器的开环传输特性
三、实际测量
（二）.文氏桥正弦波振荡器
1、原理分析
首先讨论正反馈网络：
幅频特性和相频特性表达式为
其中
1 o RC
F
＋ R Uo C － (a) RC串并联网络 R
·
UF
1 H(
UO
C ＋ Uf －
·
1 3 j CR 1 CR
电工与电子技术 总复习
（ 1） 静态工作点。 ） 静态工作点。 （ 2） 画出微变等效电路，计算电路的电压放大倍数、 ） 画出微变等效电路，计算电路的电压放大倍数、 输入电阻、输出电阻。 输入电阻、输出电阻。 （ 3） 放大电路输出端开路时的电压放大倍数，并说明 ） 放大电路输出端开路时的电压放大倍数， 负载电阻 RL 对电压放大倍数的影响。 对电压放大倍数的影响。
UOC=－9+12+3=6V
图5
二、计算题： 计算题：
电路与电子技术
1、利用电源的等效变换求图6所示电路的最简模型。 利用电源的等效变换求图6
2、试用结点法求 n1 （作业1-5） 试用结点法求U 作业1
电路与电子技术
电路与电子技术 3、求图示电路中的电流 及3V电压源发出的功率 。 电压源发出的功率P。 、求图示电路中的电流I及 电压源发出的功率 （第1章第 讲例题） 章第4讲例题） 章第 讲例题
电路与电子技术 5、桥式整流电路中，四个二极管承受的最大反向电压 桥式整流电路中， 均为（ 2U2 ）。 均为（ 6、求电路静态工作点方法有（估算法）和（图解法） 。 求电路静态工作点方法有（估算法） 图解法） 7、实践中，通常是调整（偏置）电阻，达到调整静态 实践中，通常是调整（偏置）电阻， 工作点的目的。 工作点的目的。 8、放大电路的静态工作点设置不当，会引起（非线性） 放大电路的静态工作点设置不当，会引起（非线性） 失真。 失真。 9、放大电路中，静态工作点设置太低易产生（截止） 放大电路中，静态工作点设置太低易产生（截止） 失真；设置太高易产生（饱和）失真； 失真；设置太高易产生（饱和）失真；当输入信号很 微弱时，为减小功耗，静态工作点可设置（偏低）一点。 微弱时，为减小功耗，静态工作点可设置（偏低）一点。
UOC=－9+12+3=6V
图5
二、计算题： 计算题：
电路与电子技术
1、利用电源的等效变换求图6所示电路的最简模型。 利用电源的等效变换求图6
2、试用结点法求 n1 （作业1-5） 试用结点法求U 作业1
电路与电子技术
电路与电子技术 3、求图示电路中的电流 及3V电压源发出的功率 。 电压源发出的功率P。 、求图示电路中的电流I及 电压源发出的功率 （第1章第 讲例题） 章第4讲例题） 章第 讲例题
电路与电子技术 5、桥式整流电路中，四个二极管承受的最大反向电压 桥式整流电路中， 均为（ 2U2 ）。 均为（ 6、求电路静态工作点方法有（估算法）和（图解法） 。 求电路静态工作点方法有（估算法） 图解法） 7、实践中，通常是调整（偏置）电阻，达到调整静态 实践中，通常是调整（偏置）电阻， 工作点的目的。 工作点的目的。 8、放大电路的静态工作点设置不当，会引起（非线性） 放大电路的静态工作点设置不当，会引起（非线性） 失真。 失真。 9、放大电路中，静态工作点设置太低易产生（截止） 放大电路中，静态工作点设置太低易产生（截止） 失真；设置太高易产生（饱和）失真； 失真；设置太高易产生（饱和）失真；当输入信号很 微弱时，为减小功耗，静态工作点可设置（偏低）一点。 微弱时，为减小功耗，静态工作点可设置（偏低）一点。
电工电子学_集成运算放大器
24
9.3 集成运放在信号运算方面的应用
由于开环电压放大倍数Auo很高，集成运放开环工作时线性区很 窄。因此，为了保证运放处于线性工作区，通常都要引入深度负反馈。 集成运放引入适当的负反馈，可以使输出和输入之间满足某种特定的 函数关系，实现特定的模拟运算。当反馈电路为线性电路时，可以实 现比例、加法、减法、积分、微分等运算。
图9.2.1 反馈放大电路框图
电路中的反馈是指将电路的输出信号（电压或电流）的一部分或全部 通过一定的电路（反馈电路）送回到输入回路，与输入信号一同控制 电路的输出。可用图9.2.1所示的方框图来表示。
16
2. 反馈的分类
（1）正反馈和负反馈 根据反馈极性的不同，可以分为正反馈和负反馈。 （2）直流反馈和交流反馈 根据反馈信号的交直流性质，可以将反馈分为直流反馈和交流反馈。 （3）电压反馈和电流反馈 根据输出端反馈采样信息的不同，可以将反馈分为电压反馈和电流反 馈。 （4）串联反馈和并联反馈 根据反馈信号与输入信号在放大电路输入端联结方式的不同，可以将 反馈分为串联反馈和并联反馈。
9
3. 输入和输出方式
差放电路有双端输入和单端输入两种输入方式。同样也有双端 输出和单端输出两种输出方式。因此，差动放大电路共有四种输入输 出方式。 （1）双端输入双端输出 （2）双端输入单端输出 （3）单端输入双端输出 （4）单端输入单端输出
10
4. 共模抑制比
差动放大电路对差模信号和共模信号都有放大作用，但对差动 放大电路来说，差模信号是有用信号，共模信号则是需要抑制的。因 此要求差放电路的差模放大倍数尽可能大，而共模放大倍数尽可能小。 为了衡量差放电路放大差模信号和抑制共模干扰的能力，引入共模抑 制比作为技术指标，用KCMR表示。其定义为差模电压放大倍数与共 模电压放大倍数之比，即 A （9.1.11） K ud
电工电子技术知到章节答案智慧树2023年汉中职业技术学院
电工电子技术知到章节测试答案智慧树2023年最新汉中职业技术学院第一章测试1.关于电压源和电流源下列说法正确的是（）。
参考答案:实际电压源可以用一个理想电压源与一个电阻串联的电路模型来表示;两种电源等效变换后，对外电路任一处的电流和电压没有影响，但对于电源内部来说是不等效的;实际电流源可以用一个理想电流源与一个电阻并联的电路模型来表示;只有实际电压源和电流源之间才能相互等效变换，理想电压源与理想电流源之间没有等效关系2.如图所示的电路图中，支路个数与网孔个数分别为（）。
参考答案:3，23. 2、下面电路图中的受控源属于是哪种（）。
电流控制的电流源4.如图所示的电路，受控电压源的电压和功率为（）参考答案:12V，36W5.电路中的三个基本元件中，电阻为耗能元件，电容和电感是两种有记忆功能的储能元件。
（）参考答案:对第二章测试1.在负载为纯电容元件的正弦交流电路中，电压u与电流i的相位关系是（）参考答案:u滞后i 90º2. 2.已知正弦电流的有效值相量为则此电流的瞬时值表达式是下列式中的（）参考答案:10√2 si n（ωt-45°）3.有一RLC串联电路，已知，端电压U=10V，则I＝（）A24.在正弦交流电路中，某负载的有功功率P=1000W，无功功率Q=577var，则该负载的功率因数为（）参考答案:0.8665.正弦交流电的最大值等于有效值的（）倍。
参考答案:第三章测试1.三相对称电路是指（）。
参考答案:三相电源和三相负载均对称的电路2.若要求三相负载中各相电压均为电源相电压，则负载应接成（）。
参考答案:星形有中线3.下列三项异步电动机启动方式中，功率损耗大的是（）。
定子串电阻减压启动4.三相对称电路中，负载作星形联接时，。
（）参考答案:错5.中线不允许断开，因此不能安装保险丝和开关。
（）参考答案:对第四章测试1.对于交流电机，下列哪种方法属于变转差率调速（）。
参考答案:转子回路中串入可调电阻2.用来表明电机、电器实际位置的图是（）。
《电工电子》教学课件03集成运算放大器构成的运算电路的设计
它由四部分组成，即输入级、中间级、输出级和 偏置电路。
（一）输入级：一般是由BJT、JFET或MOSFET组成 的高性能差分放大电路，它必须对共模信号有很强的 抑制力，而且采用双端输入双端输出的形式。
（二）电压放大级： 提供高的电压增益，以保证运
放的运算精度。中间级的电路形式多为差分电路和带 有源负载的高增益放大器。
图 (b)为集成运算放大器的电压传输特性曲线。集 成运算放大器的电压传输特性是指开环时，输出电 压与差模输入电压之间的关系。在线性区uo Aod (uP uN。) 由于Aod高达几十万倍，所以集成运放工作在线性 区时的最大输入电压Up－Un的数值仅为几十～一 百多μV。当其大于此值时，集成运放的输出不是, +Uom就是-Uom，即集成运放工作在非线性区。
（三）输出级：一般是由电压跟随器或互补电压跟随 器所组成，以降低输出电阻，提高带负载能力。
（四）偏置电路：提供稳定的几乎不随温度而变化的 偏置电流，以稳定工作点。
3.1.2 集成运算放大器的符号和电压传输特性
(a)
(b)
图 (a) 为运算放大器的符号。 运算放大器的符号中有 三个引线端，两个输入端，一个输出端。一个称为同相 输入端，即该端输入信号变化的极性与输出端相同，用 符号‘+’表示；另一个称为反相输入端，即该端输入信 号变化的极性与输出端相反，用符号“-”表示。输出端 在输入端的另一侧，在符号边框内标有‘+’号。大多数 型号的集成运放均为两组电源供电。
和电容元件位置互换，便得到图所示的微微分，即实现 了微分运算。
vO
iR R
iC R
RC
dvC dt
RC
dvi dt
3.2.4 微分电路的作用 微分电路的应用是很广泛的，在线性系统中，除
（一）输入级：一般是由BJT、JFET或MOSFET组成 的高性能差分放大电路，它必须对共模信号有很强的 抑制力，而且采用双端输入双端输出的形式。
（二）电压放大级： 提供高的电压增益，以保证运
放的运算精度。中间级的电路形式多为差分电路和带 有源负载的高增益放大器。
图 (b)为集成运算放大器的电压传输特性曲线。集 成运算放大器的电压传输特性是指开环时，输出电 压与差模输入电压之间的关系。在线性区uo Aod (uP uN。) 由于Aod高达几十万倍，所以集成运放工作在线性 区时的最大输入电压Up－Un的数值仅为几十～一 百多μV。当其大于此值时，集成运放的输出不是, +Uom就是-Uom，即集成运放工作在非线性区。
（三）输出级：一般是由电压跟随器或互补电压跟随 器所组成，以降低输出电阻，提高带负载能力。
（四）偏置电路：提供稳定的几乎不随温度而变化的 偏置电流，以稳定工作点。
3.1.2 集成运算放大器的符号和电压传输特性
(a)
(b)
图 (a) 为运算放大器的符号。 运算放大器的符号中有 三个引线端，两个输入端，一个输出端。一个称为同相 输入端，即该端输入信号变化的极性与输出端相同，用 符号‘+’表示；另一个称为反相输入端，即该端输入信 号变化的极性与输出端相反，用符号“-”表示。输出端 在输入端的另一侧，在符号边框内标有‘+’号。大多数 型号的集成运放均为两组电源供电。
和电容元件位置互换，便得到图所示的微微分，即实现 了微分运算。
vO
iR R
iC R
RC
dvC dt
RC
dvi dt
3.2.4 微分电路的作用 微分电路的应用是很广泛的，在线性系统中，除
电工电子技术知到章节答案智慧树2023年重庆科创职业学院
电工电子技术知到章节测试答案智慧树2023年最新重庆科创职业学院第一章测试1.对称三相电路中，三相正弦电压Y形连接，已知V，则应为（）。
参考答案:2.对称三相电源接对称△负载，线电流有效值为10A，则相电流有效值为（）。
参考答案:A3.储能元件的初始储能在电路中产生的响应（零输入响应）（）。
参考答案:仅有暂态分量4.几个电容、电阻、电感元件相串联，都消耗能量。
（）参考答案:对5.三相总视在功率等于总有功功率和总无功功率之和。
（）参考答案:错6.若电路中不含有独立激励源，则电路中就不会有电流和电压。
（）参考答案:对7.并联电路中，总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和。
（）参考答案:错8.用戴维南定理计算电路中的等效电阻时，独立电压源开路，独立电流源短路。
（）参考答案:错第二章测试1.314μF 电容元件用在 100Hz 的正弦交流电路中，所呈现的容抗值为（）。
参考答案:5.1Ω2.某电阻元件的额定数据为“1KΩ、2.5W”，正常使用时允许流过的最大电流为（）。
参考答案:50mA3.u＝－100sin（6πt＋10°）V超前i＝5cos（6πt－15°）A的相位差是（）。
参考答案:115°4.正弦量的三要素是指它的最大值、角频率和相位。
（）参考答案:错5.电抗和电阻的概念相同，都是阻碍交流电流的因素。
（）参考答案:错6.电阻元件上只消耗有功功率，不产生无功功率。
（）参考答案:对7.从电压、电流瞬时值关系式来看，电感元件属于动态元件。
（）参考答案:对8.无功功率的概念可以理解为这部分功率在电路中不起任何作用。
（）参考答案:错9.几个电容元件相串联，其电容量一定增大。
（）参考答案:错10.单一电感元件的正弦交流电路中，消耗的有功功率比较小。
（）参考答案:错第三章测试1.半导体二极管的主要特点是具有（）。
参考答案:单向导电性2.二极管导通的条件是加在二极管两端的电压（）。
参考答案:正向电压大于PN结的死区电压3.电路如图所示，二极管D为理想元件，US=5V，则电压uO= （）。
电工与电子技术基础(第四版) - 第一章 - 直流电路
（1）全电路欧姆定律全电路是含有电源的闭合电路，如图所示，包括电源、用电器和导线等。电源内部的电路称为内电路，如发电机的绕组、蓄电池内的电解质溶液等。电源内部的电阻称为内电阻，简称内阻。
1—3 简单电路的分析
电源电动势E= U内＋U外
2．全电路欧姆定律和电源的外特性
图中折线上各点表示电路中各处对应的电位。
2-汽车单线制电路
1-一例最简单的电路图
1—1 电路的基本概念
二、电路图
上图1和图2所示电路的原理图
1．电路原理图
电路原理图简称原理图，它主要反映电路中各元器件之间的连接关系，并不考虑各元器件的实际大小和相互之间的位置关系。例如，上图1和图2所示电路的原理图如图所示。
1—1 电路的基本概念
汽车电气系统框图
电阻的并联电路及其等效电路a)电阻的并联电路 b)等效电路
2．电阻的并联
把两个或两个以上的电阻并列地连接起来，由同一电压供电，就组成了并联电路。图所示为由两个电阻组成的并联电路及其等效电路。
1—3 简单电路的分析
电阻并联电路的特点
2．电阻的并联
电阻串联电路的特点见表。
1—3 简单电路的分析
1—2 电路的基本物理量
二、电压、电位和电动势
1．电压
电路中有电流流动是电场力做功的结果两点间的电压，用Uab表示。电压的单位为伏特，简称伏（V）。
1—2 电路的基本物理量
水位与电位的比较a)水压与水流（水泵的作用是保持水位差）b)电压与电流（电源的作用是保持电位差）
1—2 电路的基本物理量
常用直流电流表a)指针式直流电流表 b) 数字式直流电流表
2．电流的测量
（1）对交流电流、直流电流应分别使用交流电流表（或万用表交流电流挡）、直流电流表（或万用表直流电流挡）测量。常用直流电流表如图所示。
1—3 简单电路的分析
电源电动势E= U内＋U外
2．全电路欧姆定律和电源的外特性
图中折线上各点表示电路中各处对应的电位。
2-汽车单线制电路
1-一例最简单的电路图
1—1 电路的基本概念
二、电路图
上图1和图2所示电路的原理图
1．电路原理图
电路原理图简称原理图，它主要反映电路中各元器件之间的连接关系，并不考虑各元器件的实际大小和相互之间的位置关系。例如，上图1和图2所示电路的原理图如图所示。
1—1 电路的基本概念
汽车电气系统框图
电阻的并联电路及其等效电路a)电阻的并联电路 b)等效电路
2．电阻的并联
把两个或两个以上的电阻并列地连接起来，由同一电压供电，就组成了并联电路。图所示为由两个电阻组成的并联电路及其等效电路。
1—3 简单电路的分析
电阻并联电路的特点
2．电阻的并联
电阻串联电路的特点见表。
1—3 简单电路的分析
1—2 电路的基本物理量
二、电压、电位和电动势
1．电压
电路中有电流流动是电场力做功的结果两点间的电压，用Uab表示。电压的单位为伏特，简称伏（V）。
1—2 电路的基本物理量
水位与电位的比较a)水压与水流（水泵的作用是保持水位差）b)电压与电流（电源的作用是保持电位差）
1—2 电路的基本物理量
常用直流电流表a)指针式直流电流表 b) 数字式直流电流表
2．电流的测量
（1）对交流电流、直流电流应分别使用交流电流表（或万用表交流电流挡）、直流电流表（或万用表直流电流挡）测量。常用直流电流表如图所示。
电工电子技术课件：负反馈与集成运放
1.反馈的分类
反馈可以从不同的角度进行分类： ①按反馈的极性可分为正反馈和负反馈； ②按反馈信号的成分又可分为直流反馈和交流反馈； ③按反馈信号与输出信号的关系可分为电压反馈和电流反馈； ④按反馈信号与输入信号的关系可分为串联反馈和并联反馈。
电工电子技术
负反馈与集成运算放大器
2.反馈放大电路中的关系式
电工电子技术
负反馈与集成运算放大器
6.2.2基本差分放大电路
1. 电路组成
特点：
（1）由两个完全对称的 共射电路组合而成。 同时要求参数对称。
（2）电路采用正负双 电源供电。
电工电子技术
负反馈与集成运算放大器 2. 差分放大电路抑制零点漂移的原理
静态时，ui1 = ui2 = 0 uo= uo1 － uo2 = 0
判别法：令 uo = 0 (RL 短路)，若反馈消 失则为电压反馈。
A
RL uo
io
A
RL uo
电压
F
反馈
电流
F io 反馈
电流反馈 — 反馈信号取自输出电流。 判别法：使 uo = 0(RL 短路)，若反馈仍然 存在，则为电流反馈。 电工电子技术
负反馈与集成运算放大器
6.1.3负反馈对放大电路的影响
“正负反馈”的判断可采用瞬时极性法，反馈的结果使净 输入量减小的为负反馈，使净输入量增大的为正反馈。 瞬时极性法：规定电路输入信号在某一时刻对地的极性， 并以此为依据，逐级判断电路中各相关点电流的流向和电 位的极性，从而得到输出信号的极性；根据输出信号的极 性判断出反馈信号的极性。
电工电子技术
负反馈与集成运算放大器
（2）输入失调电压 UIO （3）输入失调电流 IIO= |IB1- IB2| （4）输入偏置电流 IIB= (IB1+ IB2)/2
反馈可以从不同的角度进行分类： ①按反馈的极性可分为正反馈和负反馈； ②按反馈信号的成分又可分为直流反馈和交流反馈； ③按反馈信号与输出信号的关系可分为电压反馈和电流反馈； ④按反馈信号与输入信号的关系可分为串联反馈和并联反馈。
电工电子技术
负反馈与集成运算放大器
2.反馈放大电路中的关系式
电工电子技术
负反馈与集成运算放大器
6.2.2基本差分放大电路
1. 电路组成
特点：
（1）由两个完全对称的 共射电路组合而成。 同时要求参数对称。
（2）电路采用正负双 电源供电。
电工电子技术
负反馈与集成运算放大器 2. 差分放大电路抑制零点漂移的原理
静态时，ui1 = ui2 = 0 uo= uo1 － uo2 = 0
判别法：令 uo = 0 (RL 短路)，若反馈消 失则为电压反馈。
A
RL uo
io
A
RL uo
电压
F
反馈
电流
F io 反馈
电流反馈 — 反馈信号取自输出电流。 判别法：使 uo = 0(RL 短路)，若反馈仍然 存在，则为电流反馈。 电工电子技术
负反馈与集成运算放大器
6.1.3负反馈对放大电路的影响
“正负反馈”的判断可采用瞬时极性法，反馈的结果使净 输入量减小的为负反馈，使净输入量增大的为正反馈。 瞬时极性法：规定电路输入信号在某一时刻对地的极性， 并以此为依据，逐级判断电路中各相关点电流的流向和电 位的极性，从而得到输出信号的极性；根据输出信号的极 性判断出反馈信号的极性。
电工电子技术
负反馈与集成运算放大器
（2）输入失调电压 UIO （3）输入失调电流 IIO= |IB1- IB2| （4）输入偏置电流 IIB= (IB1+ IB2)/2
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电工电子技术第1章运算 放大器
2020/11/28
电工电子技术第1章运算放大器
第11章 运算放大器
分立电路是由各种单个元件联接起来的电子电路。 集成电路：把整个电路的各个元件以及相互之间的联接同
时制造在一块半导体芯片上，组成一个不可分 的整体。 集成电路特点：体积小、重量轻、功耗低、可靠性高、价格
u– u+
– ++
uo
若 Auo = 106 ± UO(sat) = ±15 V 则 ±UIM = ±0.015 mV
运放要工作在线性
实际运放电压传输特性 区必须有负反馈。
电工电子技术第1章运算放大器
11.1.3 理想运算放大器及其分析依据
uo
UO(sat)
正饱和区 线性区
u– u+
– ++
uo
–Uim
根据反馈电路与基本放大电路在输入、输出
端的连接方式不同，负反馈有以下四种类型。
+
A
–
负反馈的类型有： 电压串联负反馈； 电压并联负反馈；
F
在输出端
电流串联负反馈； 电流并联负反馈。
反馈量取自输出电压为电压反馈，取自输出电流为电流反馈；
在输入端
反馈量以电流的形式出现，与输入信号进行比较为并联反馈；
反馈量以电压的形式出现，与输入信号进行比较为串联反馈。
A
io
– uf
F
反馈电压
电流反馈； 负反馈；
串联反馈
电工电子技术第1章运算放大器
判4别. 并图联示电电流路负的反反馈馈类型
if RF
并联电流负反馈方框图
ii
+ui–来自id–R1
+
R2
io
+-
RL uR
ui ii + id
由于实际运算放大器的技术指标接近理想化条件， 后面对运算放大器的分析都是按其理想化条件进行的。
电工电子技术第1章运算放大器
11.1.3 理想运算放大器及其分析依据
表示运算放大器输出电压与输入电压之间关系的
曲线称为传输特性。
uo
UO(sat)
正饱和区
–Uim
线性区
O Uim
–UO(sat) 负饱和区
所以 1. u+ u– 不再成立 2. id 0 依然成立
Uo 发生跃变
返回
电工电子技术第1章运算放大器
11.2 放大电路中的负反馈
11.2.1 反馈的基本概念
凡是将放大电路(或某个系统)输出信号的一部 分或全部经某种电路(反馈网络)引回到输入端，称 为反馈。
如果反馈信号使净输入信号增加，称为正反馈。 如果反馈信号使净输入信号减小，称为负反馈。
愈小愈好
6. 共模输入电压范围 UICM
超出此值，运放的共模抑制性能下降，甚至造成器件损坏。
电工电子技术第1章运算放大器
11.1.3 理想运算放大器及其分析依据
在分析运算放大器的电路时，一般将它看成是 理想的运算放大器。理想化的主要条件：
1. 开环电压放大倍数 2. 差模输入电阻 3. 开环输出电阻 4. 共模抑制比
o Uim
因为理想运放
开环电压放大倍数
–UO(sat) 所以，当
负饱和区
时，
理想运放电压传输特性
电工电子技术第1章运算放大器
11.1.3 理想运算放大器及其分析依据
运放工作在线性区的依据 1. u+ u–
u– id
u+
– rid ++
uo
由于运放 故从式
，而 uo 是有限值， ，可知
相当于两输入端之间短路，但又未真正短路，故 称 “虚短路” 。
无负反馈放大
电路方框图
A
电工电子技术第1章运算放大器
11.2.1 反馈的基本概念 比较环节 基本放大电路
带有负反馈放大
+
A
电路的方框图
–
— 输入信号 — 输出信号 — 反馈信号 — 净输入信号
净输入信号
则 可见
F
反馈电路 若三者同相， ，电路为负反馈。
电工电子技术第1章运算放大器
11.2.2 负反馈的类型
低。
按集成度 小、中、大和超大规模 集成电路分类 按导电类型 双、单极性和两种兼容
按功能 数字和模拟
电工电子技术第1章运算放大器
第11章 运算放大器
集成运放是具有很高开环电压放大倍数的直接 耦合放大器。
用于模拟运算、信号处理、信号测量、波形转 换、自动控制等领域。
本章主要讨论分析运算放大器的依据及其在信 号运算、波形产生方面的应用，并介绍放大电路中 的负反馈。
电工电子技术第1章运算放大器
11.2.2 负反馈的类型
判1. 别串图联示电电压路负的反反馈馈类型
RF
净输入信号
–
uf R1
+ ud–
–
+
ui
R2
+
+
–
+
RL
+
uo
–
负反馈
反馈电压 电压反馈。
联反uf馈与。ui 在输入端以电压形式作比较，两者串联，故为串
电工电子技术第1章运算放大器
1. 串联电压负反馈
u–
Auo
–
+
u+
+
同相
输入端
实理际想运放开环 电压放大倍数
uo 输出端
电工电子技术第1章运算放大器
11.1.2 主要参数
1. 最大输出电压 UOPP
2. 开环差模电压增益 Auo
Auo愈高，所构成的运算电路越稳定，运算精度也越高。
3. 输入失调电压 UIO 4. 输入失调电流 IIO 5. 输入偏置电流 IIB
2. 并联电压负反馈
if RF
并联电压负反馈方框图
ii
id
ii + id
ui
A
uo
+
ui
–
R1 R2
–
+
+-
RL
+
uo
–
– if
F
电工电子技术第1章运算放大器
判3. 别串图联示电电流路负的反反馈馈类型
+
ui
–
ud+–
R2
– +
io +
RL
+
uo
–
+ R uf
–
串联电流负反馈方框图
ui + ud
RF
串联电压负反馈方框图
–
uf R1
+
ud–
–
+
ui
R2
+
+
–
+
RL
ui + –
+
uo
–
ud uf
A
F
uo
电工电子技术第1章运算放大器
判别2图. 并示联电电路压的负反反馈馈类型
if RF
ii
id
+ R1
ui
– R2
–
+
+-
RL
+
uo
–
净输入电流
负反馈
反馈电流
电压反馈 并联反馈
电工电子技术第1章运算放大器
电工电子技术第1章运算放大器
11.1 运算放大器简单介绍
11.1.1 集成运放的组成
输入端
输入级
中间级
输出级 输出端
偏置 电路
输入级 — 差动放大器 输出级 — 射极输出器或互补对称功率放大器 偏置电路 — 由镜像恒流源等电路组成
电工电子技术第1章运算放大器
运算放大器的符号
信号传 输方向
反相
输入端
2. id 0 运放开环输入电阻 相当于两输入端之间断路，但又未真正断路，故 称 “虚断路”。
电工电子技术第1章运算放大器
11.1.3 理想运算放大器及其分析依据
运放工作在非线性区的依据
uo UO(sat)
O
非线性区
u–
–
uo
id u+
+ rid+
–UO(sat) 非线性区
当
时，
由于运放工作在非线性区
2020/11/28
电工电子技术第1章运算放大器
第11章 运算放大器
分立电路是由各种单个元件联接起来的电子电路。 集成电路：把整个电路的各个元件以及相互之间的联接同
时制造在一块半导体芯片上，组成一个不可分 的整体。 集成电路特点：体积小、重量轻、功耗低、可靠性高、价格
u– u+
– ++
uo
若 Auo = 106 ± UO(sat) = ±15 V 则 ±UIM = ±0.015 mV
运放要工作在线性
实际运放电压传输特性 区必须有负反馈。
电工电子技术第1章运算放大器
11.1.3 理想运算放大器及其分析依据
uo
UO(sat)
正饱和区 线性区
u– u+
– ++
uo
–Uim
根据反馈电路与基本放大电路在输入、输出
端的连接方式不同，负反馈有以下四种类型。
+
A
–
负反馈的类型有： 电压串联负反馈； 电压并联负反馈；
F
在输出端
电流串联负反馈； 电流并联负反馈。
反馈量取自输出电压为电压反馈，取自输出电流为电流反馈；
在输入端
反馈量以电流的形式出现，与输入信号进行比较为并联反馈；
反馈量以电压的形式出现，与输入信号进行比较为串联反馈。
A
io
– uf
F
反馈电压
电流反馈； 负反馈；
串联反馈
电工电子技术第1章运算放大器
判4别. 并图联示电电流路负的反反馈馈类型
if RF
并联电流负反馈方框图
ii
+ui–来自id–R1
+
R2
io
+-
RL uR
ui ii + id
由于实际运算放大器的技术指标接近理想化条件， 后面对运算放大器的分析都是按其理想化条件进行的。
电工电子技术第1章运算放大器
11.1.3 理想运算放大器及其分析依据
表示运算放大器输出电压与输入电压之间关系的
曲线称为传输特性。
uo
UO(sat)
正饱和区
–Uim
线性区
O Uim
–UO(sat) 负饱和区
所以 1. u+ u– 不再成立 2. id 0 依然成立
Uo 发生跃变
返回
电工电子技术第1章运算放大器
11.2 放大电路中的负反馈
11.2.1 反馈的基本概念
凡是将放大电路(或某个系统)输出信号的一部 分或全部经某种电路(反馈网络)引回到输入端，称 为反馈。
如果反馈信号使净输入信号增加，称为正反馈。 如果反馈信号使净输入信号减小，称为负反馈。
愈小愈好
6. 共模输入电压范围 UICM
超出此值，运放的共模抑制性能下降，甚至造成器件损坏。
电工电子技术第1章运算放大器
11.1.3 理想运算放大器及其分析依据
在分析运算放大器的电路时，一般将它看成是 理想的运算放大器。理想化的主要条件：
1. 开环电压放大倍数 2. 差模输入电阻 3. 开环输出电阻 4. 共模抑制比
o Uim
因为理想运放
开环电压放大倍数
–UO(sat) 所以，当
负饱和区
时，
理想运放电压传输特性
电工电子技术第1章运算放大器
11.1.3 理想运算放大器及其分析依据
运放工作在线性区的依据 1. u+ u–
u– id
u+
– rid ++
uo
由于运放 故从式
，而 uo 是有限值， ，可知
相当于两输入端之间短路，但又未真正短路，故 称 “虚短路” 。
无负反馈放大
电路方框图
A
电工电子技术第1章运算放大器
11.2.1 反馈的基本概念 比较环节 基本放大电路
带有负反馈放大
+
A
电路的方框图
–
— 输入信号 — 输出信号 — 反馈信号 — 净输入信号
净输入信号
则 可见
F
反馈电路 若三者同相， ，电路为负反馈。
电工电子技术第1章运算放大器
11.2.2 负反馈的类型
低。
按集成度 小、中、大和超大规模 集成电路分类 按导电类型 双、单极性和两种兼容
按功能 数字和模拟
电工电子技术第1章运算放大器
第11章 运算放大器
集成运放是具有很高开环电压放大倍数的直接 耦合放大器。
用于模拟运算、信号处理、信号测量、波形转 换、自动控制等领域。
本章主要讨论分析运算放大器的依据及其在信 号运算、波形产生方面的应用，并介绍放大电路中 的负反馈。
电工电子技术第1章运算放大器
11.2.2 负反馈的类型
判1. 别串图联示电电压路负的反反馈馈类型
RF
净输入信号
–
uf R1
+ ud–
–
+
ui
R2
+
+
–
+
RL
+
uo
–
负反馈
反馈电压 电压反馈。
联反uf馈与。ui 在输入端以电压形式作比较，两者串联，故为串
电工电子技术第1章运算放大器
1. 串联电压负反馈
u–
Auo
–
+
u+
+
同相
输入端
实理际想运放开环 电压放大倍数
uo 输出端
电工电子技术第1章运算放大器
11.1.2 主要参数
1. 最大输出电压 UOPP
2. 开环差模电压增益 Auo
Auo愈高，所构成的运算电路越稳定，运算精度也越高。
3. 输入失调电压 UIO 4. 输入失调电流 IIO 5. 输入偏置电流 IIB
2. 并联电压负反馈
if RF
并联电压负反馈方框图
ii
id
ii + id
ui
A
uo
+
ui
–
R1 R2
–
+
+-
RL
+
uo
–
– if
F
电工电子技术第1章运算放大器
判3. 别串图联示电电流路负的反反馈馈类型
+
ui
–
ud+–
R2
– +
io +
RL
+
uo
–
+ R uf
–
串联电流负反馈方框图
ui + ud
RF
串联电压负反馈方框图
–
uf R1
+
ud–
–
+
ui
R2
+
+
–
+
RL
ui + –
+
uo
–
ud uf
A
F
uo
电工电子技术第1章运算放大器
判别2图. 并示联电电路压的负反反馈馈类型
if RF
ii
id
+ R1
ui
– R2
–
+
+-
RL
+
uo
–
净输入电流
负反馈
反馈电流
电压反馈 并联反馈
电工电子技术第1章运算放大器
电工电子技术第1章运算放大器
11.1 运算放大器简单介绍
11.1.1 集成运放的组成
输入端
输入级
中间级
输出级 输出端
偏置 电路
输入级 — 差动放大器 输出级 — 射极输出器或互补对称功率放大器 偏置电路 — 由镜像恒流源等电路组成
电工电子技术第1章运算放大器
运算放大器的符号
信号传 输方向
反相
输入端
2. id 0 运放开环输入电阻 相当于两输入端之间断路，但又未真正断路，故 称 “虚断路”。
电工电子技术第1章运算放大器
11.1.3 理想运算放大器及其分析依据
运放工作在非线性区的依据
uo UO(sat)
O
非线性区
u–
–
uo
id u+
+ rid+
–UO(sat) 非线性区
当
时，
由于运放工作在非线性区