模电集成运算放大电路
模电实验模拟运算放大电路(一)
实验目的和要求：① 了解运放调零和相位补偿的基本概念。
② 熟练掌握反相比例、同相比例、加法、减法等电路的设计方法。
③ 熟练掌握运算放大电路的故障检查和排除方法，以及增益、传输特性曲线的测量方法。
实验原理：预习思考：1、 设计一个反相比例放大器，要求：|A V|=10，Ri>10KΩ，将设计过程记录在预习报告上； 电路图如P20页5-1所示，电源电压为±15V ，R 1=10kΩ，R F =100 kΩ，R L ＝100 kΩ2、 设计一个同相比例放大器，要求：|A V|=11，Ri>100KΩ，将设计过程记录在预习报告上；R F R LVo电源电压为±15V ，R 1=10kΩ，R F =100 kΩ，R L ＝100 kΩ 3、 设计一个电路满足运算关系 VO= -2Vi1 + 3Vi2减法运算电路：1123213111113232)()()(i f i f i f i i O V R R V R R R R R R V R R R V R R R V V -++=++-+=3)()(32131=++R R R R R R f ，0,22211==⇒=R R R R R f f取Ω=Ω=Ω=Ω=K R K R K R K R f 100,0,20,10321实验电路如实验内容：1、反相输入比例运算电路（I ） 按图连接电路，其中电源电压为±15V ，R 1=10 kΩ, R F =100 kΩ, R L =100 kΩ, R P =10 kΩ//100 kΩAR1R F Rp=R F //R1R LVoVi+Vcc-Vcc输入端接地，用万用表测量并记录输出端电压值，此时测出失调电压0.016 V 分析：失调电压是直流电压，将会直接影响直流放大器的放大精度。
直流信号测量：Vi/V V O /V Avf测量值 理论值 -2 14.25 -7.125 -10 -0.5 4.98 -9.96 -10 0.5 -5.02 -10.04 -10 2-12.87-6.435-10实验结果分析：运算放大器的输出电压摆幅受器件特性的限制，当输入直流信号较大时，经过运放放大后的输出电压如果超过V OM ，则只能输出V OM 的值。
模电
பைடு நூலகம்
3.输入偏置电流 IB ： 输入偏置电流I 输入偏置电流 输入电压为零时，运放两个输入端偏置电流的平均值， 输入电压为零时，运放两个输入端偏置电流的平均值，
用于衡量差分放大对管输入电流的大小。 用于衡量差分放大对管输入电流的大小。
模拟电子技术第四章
I IB = 1 ( I B1 + I B 2 ) 2
模拟电子技术第四章
注意：在以后教学中， 注意：在以后教学中， 这两种符号都会出现， 这两种符号都会出现， 两者画法不同， 两者画法不同，但都表 示集成运放。 示集成运放。
V
+ －
A
∞
+
u o 输出端
国际符号： 国际符号：
集成运放的特点： 集成运放的特点： 开环电压增益高 Aod>105 开环电压增益高
不能太大
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二、运放的保护措施 输入保护
模拟电子技术第四章
二极管的钳位作用， 二极管的钳位作用，使差模输 入不超过范围。 入不超过 0.7V~0.7V范围。 范围
有效防止共模输入幅值过大
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首页
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输出保护电路
模拟电子技术第四章
双向稳压， 双向稳压，即可在必要时为 负载分流而起过流保护， 负载分流而起过流保护，也 能限制运放的输出电压不超 过稳压管的稳压电压。 过稳压管的稳压电压。
为运放设置合理的静态偏置电路和调零电路
为运放输入端设置合适的去耦电容以消除自激震荡
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选择集成运放时注意的问题： 选择集成运放时注意的问题：
不要盲目追求指标先进。 不要盲目追求指标先进。
模拟电子技术第四章
模电课件集成运放基本电路
R f 8 R f 20
R2
R3
加减运算电路旳设计环节 R1 24k 先根据函数关系画出电路，R2然 后30计k算参数
解(1) 画出电路 (2) 计算电阻
平衡电阻
R3 12k R 80k
Rf
R’ // R1 // R2 =Rf // R3
uo
Rf R1
ui1
Rf R2
ui 2
Rf R3
ui 3
（由2虚）断因：为i叠 加i点为0虚地，i输i1 入ii信2 号ii3之间i f
满u足i1 线u0性 叠u加i2 定 0u理 ，互ui不3 影0u响。u0 uo
R1
R2
R3
Rf
uo 由由u虚R虚Rf 短地uu：i：1 u0i2 ui3
ui3 ui2
ii3 ii2
R3 R2
Rf
若 R1 ＝ R2 ＝ R3 ＝ R
换作用
1反相微分器 平衡电阻R’=Rf
iC
C
duC dt
由虚断：i i 0 iC i i f i f
iC
u uo Rf
C d ui
dt
由“虚
地u” 0
u
uo
iC
R
f
C
iiCi
ui
dui t
RuC
dt
u
u R
if ii+
Rf
uo
2实际应用旳微分器Zf
uRωi ↑限i→Zi制11/输uω入Ci电↓- →流i，C ↑降→低高高频u频噪o 噪声声uo Cf相位补u 偿i，+ 克制自激振荡
由虚短： u u
uo ui2
R1 R f RRf R2 R R1
模电第02章 运算放大器(康华光)
vp
vn
- ri ro + &#传输特性(vo~vi关系) 例如反相比例器：
vo
+Vom
传输特性
vo
Rf R1
vi
-vim
－Vom
vim
vi
vo 变化范围：
－ Vom
~ + Vom
线性工作区
当vo = Vom时： vim = - +Vom R1/Rf 可见：加入负反馈(闭环使用时)使线性工作区变宽。
vn
in
ro
ri +
vp ip +
vo
- A(vp-vn)
可见： 当vp-vn> 0 时, vo=+Vom 运放工作在正向饱和区 当vp-vn<0时, vo=-Vom 运放工作在反向饱和区
∵实际运算放大器≈理想运算放大器 ∴分析实际运算放大器≈分析理想运算放大器
(5-11)
五.含理想运算放大器电路的分析依据
RL
+ vo -
2.指标计算 虚地 (1)电压增益 “虚短”: vn≈vp ＝0 “虚断”: ip＝in≈0 ∴i1 ＝ i2+in≈ i2
1.结构特点 负反馈引到反相输入端, 信号从反相端输入。
v i v n v n vo R1 R2 v i vo R1 R2
vo R2 Av vi R1
当(vp- vn)<0时, vo=-Vom ——负饱和值
饱和值Vom的绝对值略低于正负电源的绝对值。
(5-13)
§2.3 §2.4 线性运放电路
运放外部接若干元件(R、C 等)，即可组成多种线 性运放电路。线性运放电路工作在闭环状态。
大学模电课件-模电d11j-12j(第5章)
店长考核指标随着商业竞争的激烈化，店长作为商店的管理者，在维护企业形象和增加利润方面扮演着重要的角色。
店长的绩效评估影响着企业目标的实现，因此，合理的店长考核指标成为了关键的一环。
本文将从四个方面，分别是销售业绩、客户体验、人员管理、成本控制，探讨店长考核指标。
一、销售业绩作为企业最重要的考核指标之一，销售业绩是店长日常关注的焦点。
销售业绩主要包括营业额、毛利率等。
此外，店铺的售出商品类别、单品销量、热门商品排名、日均销售额等指标也需要考虑。
对于不同的店铺类型，包括品牌、功能性等不同的类型，销售业绩的指标也有所不同。
例如，品牌店应关注品牌形象的维护和发展，功能性店应关注有效的库存管理。
二、客户体验在提升客户体验方面，店长扮演着重要的角色。
顾客对店铺的印象不仅来自于销售人员的服务态度，也来自于店铺的整体环境、天地气息等。
因此，在考核时，店长需要关注多个指标，包括门店整体布局、陈列品牌的排版、灯光、储存、服务过程等。
特别是店铺的门面设计和产品陈列是社区人们感知门店印象与品牌形象的重要因素，所以要在商品安全性的前提下，创造更好的室内环境。
最重要的，店长要不断改进与客户的交互方式，增强客户体验和沟通与互动，加强品牌忠诚度，这样才能为企业创造更多价值。
三、人员管理提高员工素质和管理水平对于店长来说至关重要。
人员管理指标通常包括销售人员的业绩、员工服务质量的评估、员工培训和发展计划等。
有效的培训可以提高团队的素质和管理水平，增加员工忠诚度和品牌忠诚度。
店长还应注意员工的适应性和员工参与程度，以便更好地调动员工潜能，提高工作效率，增加销售额和营业额。
四、成本控制成本控制是店长的一项重要工作。
促销和折扣等策划销售活动通常会减少店面利润，所以需要控制成本。
成本控制指标主要包括杂费、物流费用、人员教育费用、物料损失等。
店长需要对各项成本进行比较和分析，在必要时执行成本削减措施。
例如，通过加强销售人员的培训来减少人力成本，通过优化运输方式来减少物流成本。
模电第六章集成运算放大电路
=
vod vid
差模电 压增益
对线性放大电路而言
c
=
voc vic
共模电 压增益
vo = Avdvid + Avcvic
6.2.2 射极耦合差分式放大电路 1．基本电路 在图6.2.1中，如选用两只特性全同的
BJT T1 和 T2 ，则可得如图6.2.2所示射 极耦合差分式放大电路。
图 6.2.2射 极耦合差分 式放大电路。
IC13；
④若要求IC10=28A，试估算电阻R4的阻值。
T12 IC10
R5
IREF
T10
T11
R4
+VCC T13 IC13
-VEE
解：
IREF
=VCC+
VEE-2VBE R5
IC13 = IREF（1 - —b—+22）
UT
ln
I C11
I C 10
I C10R 4
T10、T11构成微电流源，
引言 集成放大电路的特点
把整个电路中的元器件制作在一块硅基片上， 构成特定功能的电子电路，称为集成电路(IC －Integrated Circuits)。它的体积小，而性 能却很好。
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。
图 6.2.2射 极耦合差分 式放大电路。
图6.2.3 (a)交流通路
图6.2.3 （a)交流通路 图6.2.3 （b)半边等效电路
当从两管集电极作双端输出，未接RL时其差 模电压增益与单管共射放大电路的电压增益
模电集成运放实物图
3.反相加法运算电路
电路图
uo Rf (
ui1 ui 2 ) R1 R 2
实验内容
1) 按图连接实验电路。 2) 接通电源，调零之后，用电位器分压电路产
生大小不同的两个电压ui1、 ui2 ，完成表 2.31 。
3.减法运算电路
电 路图
uo
Rf (ui 2 ui1) R1
实验内容
1) 按图连接实验电路。 2) 接通电源，调零之后，用电位器分压电路产
生大小不同的两个电压ui1、 ui2 ，在反相输入 端加直流信号ui1，在同相端加直流信号ui2， 完成表2.32 。
3积分运算电路
电路图
1 uo(t ) RC
t
0
Edt
E t RC
实验内容
1) 按图连接实验电路。 2) 接通电源，调零之后，输入ui接矩形波，其
万用表测输出uo。然后调节调零电位器RW, 使uo=0。 3) 在反相端加直流信号ui，完成表2.29 。
同相比例运算电路
uo (1
Rf )ui R1
uo Rf AVf 1 ui R1
实验内容
1) 按图连接实验电路。 2) 接通电源，调零之后在同相输入端加直流信
号ui，完成表2.30 。
幅值为1V，频率为1kHz,观察输出波形，描 绘出曲线uo=f(t)。
集成运算放大器组成的基本运算 电路
集成运算放大UA741管脚说明
U+12vຫໍສະໝຸດ U+-12v
Uo
1、4、5脚接调零电位器
1.反相比例运算电路
实验电路图
uo
Rf ui R1 uo Rf AVf ui R1
电路模电实验之运算放大器实验报告
目录1实验目的2 2实验原理23实验设计33.1实验I基础型实验 (3)3.1.11、电压跟随器——检测运放是否正常 (3)3.1.2反相比例运算放大器电压放大特性 (3)3.2实验II设计型实验 (4)3.2.1减法器的设计 (4)4实验预习仿真44.1电压跟随器——检测运放是否正常 (4)4.2反相比例运算放大器电压放大特性 (5)4.3减法器设计 (6)5数据处理7 6实验总结9 7思考题9 8实验讨论91实验目的•深刻理解集成放大器工作在线性工作区时,遵循的两条基本原则——虚短、虚断•熟悉集成运算放大器的线性应用。
•掌握比例运算等电路、训练设计运放电路的能力。
2实验原理集成运算放大器是一种高电压放大倍数的多级直耦放大电路,在深度负反馈条件下,集成运放工作在线性工作区,它遵循两条基本原则：1.虚短：U i=U−−U+≈02.虚断：I N≈I p≈0（非线性区也成立）用途:广泛应用于各种信号的运算处理、测量以及信号的产生、变换等电路中。
图1：运算放大器符号3实验设计3.1实验I基础型实验3.1.11、电压跟随器——检测运放是否正常3.1.2反相比例运算放大器电压放大特性3.2实验II设计型实验3.2.1减法器的设计1.自行设计运放电路，要求实现u0=2u i2−u i12.将u i分别设置为以下两组信号，验证电路是否满足要求4实验预习仿真4.1电压跟随器——检测运放是否正常图2：Multisim接线图3：Multisim结果4.2反相比例运算放大器电压放大特性图4：Multisim 接线图5：Multisim 结果U i (V )理论值(V )实测值(V )U N U P U O U O U iU N U P U O U O U i-0.300310455.314µV 564.134µV 3.012V 10.040.3-310563.904µV489.999µV-2.987V9.964.3减法器设计设计如图所示：表3：验证结果波形频率u i u0直流0u i1=1V,u i2=2V3.04V正弦波500Hz u i1=1V,u i2=2V2.98V5数据处理表1U i(V)理论值(V)实测值(V)U N U P U O U OU iU N U P U O U OU i-0.3003100.1mV0.2mV 3.66V12.20.300-310-0.1mV0-3.65V12.16表2波形频率u i u0直流0u i1=1V,u i2=2V 3.00V正弦波500Hz u i1=1V,u i2=2V 3.24V1.完成表1，并绘制基础型实验的运放的电压传输特性;2.列出基础型实验中U i和U o理论关系式，并和仿真数据、实际数据比较;•电压跟随器u i=u o仿真数据中u i=u o,实验数据u i=1.00V,u o=1.04V,在误差允许范围内，所以等式也成立。
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0.73 IC10
IC10 28A
T12与T13构成镜像电流源：
I 20C201/35/1
I C12
2
IR
5 0.73 mA
5模电课2件
0.52 mA
集成运放和分立元件放大电路在电路结构上有何不同考虑 ？ 【解答过程】： 1．组成放大电路的器件或原材料。 图1是典型分立（或离散）元器件构成的放大电路原理图
二、集成运放的电路组成
3、输出级：双极型运算放大器的输出级采用互补输出形式， 其主要功能是提高负载能力并增大输出电压和电流的动态范 围。两只输出管轮流导通。为消除交越失真，通常会给输出 管提供适当的偏置电流。 4、偏置电路：运算放大器的偏置电路与分立放大电路的偏置 电路设计有很大不同，主要由各种形式的恒流源电路实现， 熟悉202各0/5/1种形式的恒流源电路是模电阅课读件 运放电路的基础。
所以线性区很窄。
2020/5/1
模电课件
§4.2集成运放中的电流源电路
集成运放中的电流源由晶体管或场效应管组成，其作用： 1、为各级放大器提供合适的静态工作点； 2、代替大电阻，以提高放大电路的放大能力。
2020/5/1
模电课件
一、基本电流源电路
1、镜像电流源
晶体管T0是基准管，它的U BEQ 0.7V , UCEQ U BEQ 0.7V ，
基准
Re
UT IE1
ln I E0 IE1
UT IC1
ln
IR IC1
(4)
输出
例，当电源电压等于+15V，
，
若要产生IC1 10A 的恒流源，试确定电阻R1的值。
将参数代入式（4）可得 Re 11.97K
若不采用微电源源电路，采用基本恒流源电路，虽然只需要一个 电阻R，但此时电阻阻值要求为：
此阻值202远0/5/大1 于微电源电路中电阻模R电课与件Re之和，意味着需要占用 更多的芯片面积。
图1 构成这202类0/5/放1 大电路的主要元器件模有电课三件 极管（场效应管）、电阻、 电解电容（耦合或旁路用）等。
图2是uA741运算放大电路的原理图，其中的电阻、电容和晶体管 全部由单晶硅材料制作。
2020/5/1
模电课件
图2
2．静态偏置电路设计 分立元件放大电路中的电阻常用材料是金属膜，成本远低于三
比的多个恒流源 IO1 , IO2 , IO3 。
2020/5/1
模电课件
（2）加射极输出器的电流源
增加 T2 管可以进一步减少恒流输 出 与基准电流 之间的差值。
T0, T1和T2特性完全相同。由于UBE0 = UBE1，所以IB0 =IB1=IB 。
IC1
IC0
IR
IB2
IR
IE2
1
IR
2I B1
例题：求图示电路各管的集电极电流。它们的β均为5，
它们b-e间的电压值约为0.7V。
解：先求基准电流，R5上的电流为 基准电流。
IR
2VCC
U BE12 R5
U BE11
30 0.7 0.7 0.73mA 39
T10与T11构成微电流源：
IC10
UT R4
ln
IR IC10
26 ln 3
二、集成运放的电路组成
1、输入级：运算放大器的输入级通常是差分放大电路，其主 要功能是抑制共模干扰和温漂，双极型运放中差分管通常采 用CC-CB复合管，以便拓展通频带。 2、中间级：电压放大，要求：放大倍数要尽可能大，通常采 用共202射0/5/1或共源电路，并采用恒模电流课源件 负载和复合管以增加电压 放大倍数。
IR
当T1，T2，T3均工作在放大状态时,
各电流之间关系为：
IC
IE3
IC
IR怎么算？
2 2
Io更加稳定
2020/5/1整理后可得 Io 模电2课件 2 2 I R
三、微电流源
晶体管T0是基准管，它的U BEQ 0.7V , UCEQ U BEQ 0.7V ，
工作在放大状态。
IC0
1
IR
（1
2IC1
）
IC1
1
（1
IR 2
）
当＝2时 ， 基 本 镜 像 恒 流 值I O
IR 2
IR怎202么0/5/1算？
增 加 模电T课2件管 后 ，IO
3 4
I
，
R
更
接
近I
。
R
二.威尔逊恒流源电路，试计算恒流输出值。
T1管是基准管U BE1 U BEQ 0.7V ,
UCEQ1 U BE 3 U BE1 1.4V工作在放大状态
IO和IR呈镜像关系，此电路称为镜像电流源。
恒流输出管T1 的交流通路如图(b)所示，将晶体管用微变等效
模型替代后的电路模型如图(c)，显然，恒流源的内阻
2020/5/1
模电课件
2 、基本镜像恒流源电路的扩展电路有两种，如图所示。 （1）多路电流源电路
以基准管的集电极面积为基准， 可得到一组与集电极面积成正
工作在放大状态。
当T0与 T1特性参数完全一致时，由U BE0 = U BE1可推得
IB0 = IB1 = IB IC0 = IC1 = Io 由基极输入回路得，
Io
IR
VCC
U BE R
I0 2IB
I0
2
I0
所以，I0
1 1 2
IR
基准电流
输出电流
当
时，I0 IR 。
2020/5/1
模电课件
三、集成运放的电压传输特性
集成运放符号
集成运放有两个输入端，一个输出端。当uP为正时， uo为正，称uP为“同相输入端”，当uN为正时，uo为 负，称uN为“反相输入端”。
集成运放的电压传输特性是开环时，uo与uPuN之间 关系。
即： u0 A0（d uP uN） A0d uid
式中Aod为差模开环放大倍数，一般很大，可达几十万倍。
uid 为净输入电压，即差模输入电压, uid uP uN
2020/5/1
模电课件
设A0d 105
uo的最大值Uom=10V。
则uId 104V 0.1mV
电压传输特性
则uid在 0.1m V范 围 内 ， 运 放 工 作 在 线性 状 态 ， 若超出0.1m V, 运放工作在正负饱和状态 (非 线 性 状 态)。
IR
VCC
பைடு நூலகம்
U BE 0 R
T0管发射极电流与发射极电压之间的关系为：
U BE 0
UT
ln
IE0 IS
(1)
T1管发射极电流与发射极电压之间的关系为：
U BE 1
UT
ln
IE1 IS
(2)
由基极回路方程得：
U 2020/5/1 BE 0 U BE 1 I E1 Re 模电(课3件)
将式（1）,式（2）代入式（3），同时考虑IC0IE0 IC1IE1