“集成运算放大器的分析方法及其基本运算”教学设计

“集成运算放大器的分析方法及其基本运算”教学设计
“集成运算放大器的分析方法及其基本运算”教学设计

1 Ⅰ组织教学

集中学生注意力,做好平时考勤工作。

Ⅱ新课引入

1、 集成运算放大器的特点;

2、 集成运算放大器的性能指标;

Ⅲ 新课讲授

5.4集成运算放大器的分析方法及其基本运算

一、集成运算放大器的分析方法

1、 理想运放的性能指标

1) A od =∞

2) R id =∞

3) R o =0

4) K CMR =∞

5) f H =∞

6) U OI 、I OI 及其温漂均为零,且无任何内部噪声。

2、 理想运放的两个工作区

1) 线性工作区特点

特点为

(1)u o =A od (u P -u N )

(2)具有虚短(即u P =u N )、虚断(即i P =i N =0)的特点。

2) 非线性工作区

特点为

(1)当u P >u N 时u o 正向饱和,当u P <u N 时u o 负向饱和。

(2)具有虚断的特点。

因此在分析集成运算放大器电路时,即可以用虚短和虚断的概念进行求解

二、集成运算放大器的基本应用电路

1、比例运算电路

分析方法,利用虚短、虚断的概念和基尔霍夫电流定理列出放大倍数表达式。

1) 反相比例运算电路

(1)电路的组成。

(2)电路的放大倍数及特点

由分析得电路的放大倍数为

1

u R R A f -=

特点 ①输入信号接入反相输入端,u N 点虚地,其输出信号与输入信号反相。 ②电路不存在共模信号。

③放大倍数可以大于1,可以小于1,也可以等于0。

④因为电路引入电压并联负反馈,故电路的输入阻抗较低,即R i =R 1。

集成运放教案

本章要求:1.了解集成运算放大电路的组成与特点。 2.熟悉运算放大器的图形符号和工作特点。 3.掌握运算放大器闭环和开环状态下的分析方法。 4.熟悉单门限比较器、双门限比较器的组成和工作原理。本章重点:集成运放的符号、特点及其分析方法。 本章难点:集成运放的线性和非线性应用。 教学时数:4学时 教学方法:自学+多媒体教学 集成运算放大器简介 一、集成运算放大器的组成 1、输入级:输入电阻高,能减小零点漂移和抑制干扰信号,都采用带恒流源的差放。 2、中间级:要求电压放大倍数高。常采用带恒流源的共发射极放大电路构成。 3、输出级:与负载相接,要求输出电阻低,带负载能力强,一般由互补对称电路或射极输出器构成。 4、偏置电路:向集成运放内部各级电路提供即合适又稳定的静态工作点电流,一般由各种电流源电路构成。 二、集成运放电路的图形符号及外形 三、集成运放的理想化条件 1、开环电压放大倍数趋于无穷,A uo 。 2、差模输入电阻趋于无穷, r id 。 3、开环输出电阻趋于0, r o 0 。 4、共模抑制比趋于无穷, K CMR 。 三、理想运放的两个重要结论 1、虚短----净输入电压u p-u N=0,即u p=u N 。教学方法说明 导入新课: 利用多媒体演示实际生产生活中集成运算放大器的外形和应用实例。 在讲集成运放的符号时,注意提醒学生旧的或国外的其他画法,如三角形画法。注意讲清符号中各个部分的含义。 对于理想运放

2、虚断----两个输入端的输入电流为零,即i p=i N=0。小结: 1、集成运算放大电路的组成及各部分电路的作用。 2、集成运算放大电路的图形符号及含义。 3、集成运算放大电路的理想化条件。 4、虚断和虚短。 布置作业:看书 集成运放的线性应用 一、比例运算电路 1、反相比例运算的“虚断”和“虚短”,要说清物理含义,阐明来龙去脉。

集成运放电路试题及答案

第三章集成运放电路 一、填空题 1、(3-1,低)理想集成运放的A ud= ,K CMR= 。 2、(3-1,低)理想集成运放的开环差模输入电阻ri= ,开环差模输出电阻ro= 。 3、(3-1,中)电压比较器中集成运放工作在非线性区,输出电压Uo只有或两种的状态。 4、(3-1,低)集成运放工作在线形区的必要条件是___________ 。 5、(3-1,难)集成运放工作在非线形区的必要条件是__________,特点是___________,___________。 6、(3-1,中)集成运放在输入电压为零的情况下,存在一定的输出电压,这种现象称为__________。 7、(3-2,低)反相输入式的线性集成运放适合放大 (a.电流、b.电压) 信号,同相输入式的线性集成运放适合放大 (a.电流、b.电压)信号。 8、(3-2,中)反相比例运算电路组成电压(a.并联、b.串联)负反馈电路,而同相比例运算电路组成电压(a.并联、b.串联)负反馈电路。 9、(3-2,中)分别选择“反相”或“同相”填入下列各空内。 (1)比例运算电路中集成运放反相输入端为虚地,而比例运算电路中集成运放两个输入端的电位等于输入电压。 (2)比例运算电路的输入电阻大,而比例运算电路的输入电阻小。 (3)比例运算电路的输入电流等于零,而比例运算电路的输入电流等于流过反馈电阻中的电流。 (4)比例运算电路的比例系数大于1,而比例运算电路的比例系数小于零。 10、(3-2,难)分别填入各种放大器名称 (1)运算电路可实现A u>1的放大器。 (2)运算电路可实现A u<0的放大器。 (3)运算电路可将三角波电压转换成方波电压。 (4)运算电路可实现函数Y=aX1+bX2+cX3,a、b和c均大于零。 (5)运算电路可实现函数Y=aX1+bX2+cX3,a、b和c均小于零。 11、(3-3,中)集成放大器的非线性应用电路有、等。 12、(3-3,中)在运算电路中,运算放大器工作在区;在滞回比较器中,运算放大器工作在区。 13、(3-3,中)_________和_________是分析集成运算放大器线性区应用的重要依据。

模电训练题及答案第二章

【1】电路如图(a)所示。设为A理想的运算放大器,稳压管DZ的稳定电压等于5V。 (1)若输入信号的波形如图(b)所示,试画出输出电压的波形。 (2)试说明本电路中稳压管的作用。 图(a) 图(b) 【相关知识】 反相输入比例器、稳压管、运放。 【解题思路】 (1)当稳压管截止时,电路为反相比例器。 (2)当稳压管导通后,输出电压被限制在稳压管的稳定电压。 【解题过程】 (1)当时,稳压管截止,电路的电压增益 故输出电压 当时,稳压管导通,电路的输出电压被限制在,即 。根据以上分析,可画出的波形如图(c)所示。

图(c) (2)由以上的分析可知,当输入信号较小时,电路能线性放大;当输入信号较大时稳压管起限幅的作用。 【2】在图(a)示电路中,已知, ,,设A为理想运算放大器,其输出电压最大值为,试分别求出当电位器的滑动端移到最上端、中间位置和最下端时的输出电压的值。反馈类型? 图(a) 【相关知识】 反相输入比例器。 【解题思路】 当时电路工作闭环状态;当时电路工作开环状态。 【解题过程】 (1)当的滑动端上移到最上端时,电路为典型的反相输入比例放大电路。输出电压

(2)当的滑动端处在中间位置时,画出输出端等效电路及电流的参考 方向如图(b)所示。图中。 图(b) 由图可知 以上各式联立求解得 代入有关数据得 (3)当的滑动端处于最下端时,电路因负反馈消失而工作在开环状态。此时,反相输入端电位高于同相输入端电位,运放处于负饱和状态。输出电压。 【3】电压-电流转换电路如图所示,已知集成运放为理想运放,R2=R3=R4=R7=R,R5=2R。求解i L与u I之间的函数关系。

集成运算放大器介绍教案

集成运算放大器介绍教 案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

解:分析:电路由第一级的减法运算电路和第二级的加法运算电路组合而成。可分步一步一步求解,先求出o1u ,然后将o1u 看成是第二级的一个输入,即加法运算中的一个输入电压,套用公式: V u u R R u i i 1))2.0(3.0(50100)(121F1o1=--=-= V u R R u R R u o i 6)125 1004.020100()(15F234F2o =+-=+-= (题后感:要先考虑各个量之间的关系,选择合适的公式代入计算。) 四、课后练习 1、作业 同步练习:P41 第1、2、3题 (教学要求:老师提前将习题册题目完成,以备学生来询问及作业批改) 2、课后思考题(提高练习,可以部分学生思考,思考题可放在小黑板上) 求图示电路中u o 与ui 的关系。 R 3 ∞ - + Δ + u o u i 1 R 4 ∞ + - Δ + u o1 R 3 u i 2 ∞ - + Δ + R 1 R 2 R 2 R 4 u o2 A 1 A 2 A 3 附:解答过程(备学生课后来询问解答) 解:电路由两级放大电路组成。第一级由运放A 1、A 2组成,它们都是同相输入,输入电阻很高,并且由于电路结构对称,可抑制零点漂移。根据运放工作在线性区的两条分析依据可知: ) (2o2o12 11 21212 22111u u R R R u u u u u u u u u u i i i i -+= -=-====--+-+- 故: )(212112o2 o1i i u u R R u u -??? ? ??+=- 第二级是由运放A 3构成的差动放大电路,其输出电压为: )(21)(21123 41o 2o 34o i i u u R R R R u u R R u -???? ? ?+-=-= 巩 固 理 论 知 识 讲 解

集成运算放大电路单元测试题

集成运算放大电路单元测试题 一、单选题(每题2分) 1.对差分放大电路而言,下列说法不正确的为()。 A.可以用作直流放大器B.可以用作交流放大器 C.可以用作限幅器D.具有很强的放大共模信号的能力 2.差分放大电路如图所示,当有输入电压u i时,V1管集电极电流i C1=0.7mA,此时V2管集电极电位u C2等于()。 A. 5V B. 3V C. 7V D. 0V )。 A. 共基极放大电路 B. 互补对称放大电路 C. 差分放大电路 D. 电容耦合放大电路 4.把差分放大电路中的发射极公共电阻改为电流源可以() A.增大差模输入电阻B.提高共模增益 C.提高差模增益D.提高共模抑制比 5.某放大器的中频电压增益为40dB,则在上限频率f H处的电压放大倍数约为()倍。 A. 43 B. 100 C. 37 D. 70 27.对恒流源而言,下列说法不正确的为()。 A.可以用作偏置电路B.可以用作有源负载 C.交流电阻很大D.直流电阻很大 6.某双极型三极管多级放大电路中,测得A 1u =25,A 2 u =-10 ,A 3 u ≈1,则可判断这三级电路的组态分 别是()。 A. 共射极、共基极、共集电极 B. 共基极、共射极、共集电极 C. 共基极、共基极、共集电极 D. 共集电极、共基极、共基极 7.选用差分放大电路的主要原因是()。 A.减小温漂B.提高输入电阻C.稳定放大倍数D.减小失真 8.图示电路() A.等效为PNP管B.等效为NPN管 C.为复合管,其等效类型不能确定D.三极管连接错误,不能构成复合管

图号3401 9.某放大器输入电压为10mv时,输出电压为7V;输入电压为15mv时, 输出电压为6.5V,则该放大器的电压放大倍数为()。 A. 100 B. 700 C. -100 D. 433 37.设放大器的信号源内阻为R S,负载电阻为R L,输入、输出电阻分别为R i、R o,则当要求放大器恒压输出时,应满足()。 A. R o >>R L B. R o <>R S D. R S <

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: 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 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 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; (b)反相积分运算电路; (c) 同相比例运算电路 图10-4 7. 电路如图10-5所示,该电路为: 答 ( ) (a) 加法运算电路 (b) 减法运算电路 (c) 比例运算电路 O u i 1 u 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 (b) 减法运算电路 (c) 比例运算电路 u O u i 1u i2 图10-6 9. 电路如图10-7所示,该电路为: 答 ( ) (a)比例运算电路 (b) 比例—积分运算电路 (c) 微分运算电路 O u 图10-7 10. 电路如图10-8所示 ,输入电压u I V =1,电阻R R 1210==k Ω, 电位器R P 的阻值为20k Ω 。 试求:(1) 当R P 滑动点滑动到A 点时,u O =? (2) 当R P 滑动点滑动到B 点时,u O =? (3) 当R P 滑动点滑动到C 点(R P 的中点)时 , u O =?

集成运算放大器电路分析及应用(完整电子教案)

集成运算放大器电路分析及应用(完整电子教案) 3.1 集成运算放大器认识与基本应用 在太阳能充放电保护电路中要利用集成运算放大器LM317实现电路电压检测,并通过三极管开关电路实现电路的控制。首先来看下集成运算放大器的工作原理。 【项目任务】 测试如下图所示,分别测量该电路的输出情况,并分析电压放大倍数。 R1 15kΩ R3 15kΩ R4 10kΩ V2 4 V XFG1 1 VCC 5V U1A LM358AD 3 2 4 8 1 VCC 3 5 2 4 R1 15kΩR2 15kΩ R3 15kΩ R4 10kΩ V2 4 V XFG1 1 VCC 5V U1A LM358AD 3 2 4 8 1 VCC 3 5 2 4 函数信号发生器函数信号发生器 (a)无反馈电阻(b)有反馈电阻 图3.1集成运算符放大器LM358测试电路(multisim) 【信息单】 集成运放的实物如图3.2 所示。 图3.2 集成运算放大 1.集成运放的组成及其符号 各种集成运算放大器的基本结构相似,主要都是由输入级、中间级和输出级以及偏置电路组成,如图3.3所示。输入级一般由可以抑制零点漂移的差动放大电路组成;中间级的作用是获得较大的电压放大倍数,可以由共射极电路承担;输出级要求有较强的带负载能力,一般采用射极跟随器;偏置电路的作用是为各级电路供给合理的偏置电流。

图3.3集成运算放大电路的结构组成 集成运放的图形和文字符号如图 3.4 所示。 图3.4 集成运放的图形和文字符号 其中“-”称为反相输入端,即当信号在该端进入时, 输出相位与输入相位相反; 而“+”称为同相输入端,输出相位与输入信号相位相同。 2.集成运放的基本技术指标 集成运放的基本技术指标如下。 ⑴输入失调电压 U OS 实际的集成运放难以做到差动输入级完全对称,当输入电压为零时,输出电压并不为零。规定在室温(25℃)及标准电源电压下,为了使输出电压为零,需在集成运放的两输入端额外附加补偿电压,称之为输入失调电压U OS ,U OS 越小越好,一般约为 0.5~5mV 。 ⑵开环差模电压放大倍数 A od 集成运放在开环时(无外加反馈时),输出电压与输入差模信号的电压之比称为开环差模电压放大倍数A od 。它是决定运放运算精度的重要因素,常用分贝(dB)表示,目前最高值可达 140dB(即开环电压放大倍数达 107 )。 ⑶共模抑制比 K CMRR K CMRR 是差模电压放大倍数与共模电压放大倍数之比,即od CMRR oc A K =A ,其含义与差动放大器中所定义的 K CMRR 相同,高质量的运放 K CMRR 可达160d B 。 ⑷差模输入电阻 r id r id 是集成运放在开环时输入电压变化量与由它引起的输入电流的变化量之比,即从输入端看进去的动态电阻,一般为M Ω数量级,以场效应晶体管为输入级的r id 可达104M Ω。分析集成运放应用电路时,把集成运放看成理想运算放大器可以使分析简化。实际集成运 放绝大部分接近理想运放。对于理想运放,A od 、K CMRR 、r id 均趋于无穷大。 ⑸开环输出电阻 r o r o 是集成运放开环时从输出端向里看进去的等效电阻。其值越小,说明运放的带负载能力越强。理想集成运放r o 趋于零。 其他参数包括输入失调电流I OS 、输入偏置电流 I B 、输入失调电压温漂 d UOS /d T 和输入失调电流温漂 d IOS /d T 、最大共模输入电压 U Icmax 、最大差模输入电压 U Idmax 等,可通过器件

(完整版)集成运算放大器练习题

集成运算放大器测试题 指导老师:高开丽班级:11机电姓名: _____________ 成绩: 一、填空题(每空1分,共20分) 1、集成运放的核心电路是__________ 电压放大倍数、_________ 输入电阻和_______ 输出电阻的电路。(填“低”、“高”) 2、集成运由_____________ 、______________ 、________________ 、___________ 四个部分组成。 3、零漂的现象是指输入电压为零时,输出电压_________________ 零值,出现忽大忽小得现象。 4、集成运放的理想特性为:________________ 、______________ 、_________ 、_____________ 。 5、负反馈放大电路由__________________ 和__________________ 两部分组成。 6、电压并联负反馈使输入电阻__________ ,输出电阻___________ 。 7、理想运放的两个重要的结论是_______________ 和_____________ 。 &负反馈能使放大电路的放大倍数________________ ,使放大电路的通频带展宽,使输出信号波形的非线性失真减小,__________ 放大电路的输入、输出电阻。 二、选择题(每题3分,共30分) 1、理想运放的两个重要结论是() A 虚断VI+=VI-,虚短i l+=il- B 虚断VI+=VI-=O ,虚短i l+=il-=O C 虚断VI+=VI-=O ,虚短i I+=iI- D 虚断i I+=iI-=0 ,虚断VI+=VI- 2、对于运算关系为V0=10VI的运算放大电路是() A反相输入电路B同相输入电路C电压跟随器D加法运算电路 3、电压跟随器,其输出电压为V0,则输入电压为() A VI B - VI C 1 D -1 4、同相输入电路,R仁10K,Rf=100K ,输入电压VI为10mv,输出电压V0为 () A -100 mv B 100 mv C 10 mv D -10 mv

第4章集成运算放大电路课后习题及答案

第4章集成运算放大电路 —一填空题 1、集成运放内部电路通常包括四个基本组成部分,即____________ 、 ______________ 、 ____________ 和___________________ 。 2、为提高输入电阻,减小零点漂移,通用集成运放的输入级大多采用_______________________ 电路;为了减小输出电阻,输出级大多采用 _____________________ 电路。 3、在差分放大电路发射极接入长尾电阻或恒流三极管后,它的差模放大倍数A ud将 , 而共模放大倍数A uc将______ ,共模抑制比K CMR将_________ 。 4、差动放大电路的两个输入端的输入电压分别为“I8mV和U i2 10mV,则差模 输入电压为__________ ,共模输入电压为 ___________ 。 5、差分放大电路中,常常利用有源负载代替发射极电阻R e,从而可以提高差分放大电 路的______________________ 。 6、工作在线性区的理想运放,两个输入端的输入电流均为零,称为虚______ ;两个输入 端的电位相等称为虚__________ ;若集成运放在反相输入情况下,同相端接地,反相端又称 虚___________ ; 即使理想运放器在非线性工作区,虚 _______ 结论也是成立的。 7、共模抑制比K CMR等于 _________________ 之比,电路的K CMR越大,表明电路___________ 越强。 答案:1、输入级、中间级、输出级、偏置电路;2、差分放大电路、互补对称电路;3、不变、减小、增大;4、-18mV, 1mV ;5、共模抑制比;6、断、短、地、断;7、差模电压放大倍数与共模电压放大倍数,抑制温漂的能力。 二选择题 1、集成运放电路采用直接耦合方式是因为_________ 。 A ?可获得很大的放大倍数 B.可使温漂小C.集成工艺难以制造大容量电容

第一章 集成运算放大器测试题

第一章 集成运算放大器自测题 一、填空题 二、分析计算题 1、某运算放大器电路如图1所示,运算放大器为理想的,且电阻值R 为已知,设输入信号为s v 。试问: (1)当输入信号s v 仅接在端口A 处,端口B 接地,试求该放大器的电压增益 s o v v G = ,从A 点看进去的输入阻抗i R ,输出阻抗o R 分别为多少? (2)当输入信号s v 仅接在端口B 处,端口A 接地,试求该放大器的电压增益 s o v v G = ,从B 点看进去的输入阻抗i R ,输出阻抗o R 分别为多少? (3)当输入信号s v 跨接在端口A 、B 处时,且要求s v 信号A 端为正,B 端为负,

试求该放大器的电压增益s o v v G =,从A 、B 点看进去的输入阻抗i R ,输出阻抗o R 分别为多少? R 20o v 2、在图2所示的运算放大器电路中,假设运算放大器试理想的,并且各电阻为已知值。 (1)试写出输出函数的表达式(要求有过程)。 (2)试求图中所示的输入阻抗i R 和输出阻抗o R 。 1 v 2 v o 3、米勒积分器电路如图3(a )所示,且初始输入电压和输出电压均为0,时间常数为mS RC 1==τ 。若输入的波形如图3(b )所示,试画出输出的波形(要求坐标对齐并标明数值)。 o v 图3 i v 4、图4所示的电路为浮动负载(两个连接端都没接地的负载提供电压),这在电 源电路中有很好的应用性,假设运算放大器是理想的。 (1)当节点A 输入峰峰值为1V 的正弦波i v 时,试画出节点B 、节点C 对地时

的电压波形,并画出o v 的波形。 (2)电压增益 i o v v 为多少? C B 图4 i v 5、图5为实用的单电源供电的自举式同相交流电压放大器电路,假设运算放大器是理想的。已知Ω===K R R R 10431,Ω=K R 502,Ω=M R 15。 F C C C μ10321===,V V CC 15+=。问: (1)放大器的各信号端口的直流电位为多少?电容321C C C 、、的作用是什么? (2)交流放大倍数 i o v v 为多少,输入阻抗 i R 为多大? o 6、在图6所示的电路中,比较器的输出电压的最大值为V 10±。试画出个电路 的电压传输特性曲线。 1 o v 图6 2 o v (a) (c) v 2(b) v 33 o i v

集成运算放大器的外特性及参数

集成运算放大器的外特性及参数 1. 理想集成运算放大器 所谓理想运放就是将各项技术指标理想化的集成运放,即认为: 开环差模电压放大倍数 Od A =∞; 差模输入电阻 id R =∞; 输出电阻 O R =0; 共模抑制比 CMR K =∞; 输入偏置电流 id I =0; 上限频率 H f =∞ 。 2. 集成运算放大器的电压传输特性 我们称集成运放输出电压O U 与其输入电压id U 之间的关系曲线为电压传输特性,集成运放的电压传输特性如图2-15(a )所示。 (a) (b) 图2-15 集成运放的电压传输特性 (a) 集成运放的电压传输特性 (b) 理想集成运放的电压传输特性 在id U 很小的范围内为线性区,id od O U A U =,输出电压的最大值为OM U ±,当

od OM A | |U U >||id 时,输出信号O U 不再跟随id U 线性变化,进入饱和工作区(非线性区) 。由于集成运放的开环差模电压放大倍数Od A 非常高,一般为104 ~107 ,即80~140dB ,所以它的线性区非常窄,图2-15(b )为理性运算放大器的电压传输特性。如果输出电压最大值 V U O M 13±=±。Od A =5×105,那么只有当输入信号|id U |<26μV 时,电路才会工作 在线性区。否则输出级就将工作在正向饱和或负向饱和状态,输出电压O U 不是OM U +就是 OM U -。其饱和值OM U ±接近正、负电源电压值。 3. 集成运算放大器的参数 集成运算放大器的性能可以用各种参数来表示,了解这些参数有助于正确选择和使用各种不同类型的集成运放。常用的典型集成运算放大器的参数详见表2-1。 表2-1典型集成运算放大器的参数表

集成运算放大器教案

集成运算放大器教案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

第五章集成运算放大器 第一节直流放大器 教学目的:1、了解直流放大器的概念。 2、掌握直流放大器存在的问题。 3、掌握解决直流放大器零点漂移的问题。 4、掌握差动放大器的工作原理。 教学重点:1、直流放大器存在的问题。 2、差动放大器抑制零漂的工作原理。 教学难点:1、差动放大器抑制零漂的工作原理。 教学方法与手段:1、教师讲授与学生练习相结合。 2、板书与多媒体课件相结合。 课时计划:3课时 一、集成运算放大器 集成运算放大器——高增益的直接耦合的集成的多级放大器。 集成电路的工艺特点: (1)元器件具有良好的一致性和同向偏差,因而特别有利于实现需要对称结构的电路。 (2)集成电路的芯片面积小,集成度高,所以功耗很小,在毫瓦以下。 (3)不易制造大电阻。需要大电阻时,往往使用有源负载。 (4)只能制作几十pF以下的小电容。因此,集成放大器都采用直接耦合方式。如需大电容,只有外接。 81

82 (5)不能制造电感,如需电感,也只能外接。 直流放大器:用来放大缓慢变化的信号或某个直流量的变化的放大电路,称为直流放大器。 二、 流放大器存在的两个问题 1、 前后级静态工作点相互影响的问题。 解决的方法是:在后级发射极加电阻、在后级发射极加二极管、用PNP 型管与NPN 型管互补构成。 2、 存在零点漂移。 零点漂移:输入ui=0时,,输出有缓慢变化的电压产生。 产生零漂的原因:由温度变化引起的。当温度变化使第一级放大器的静态工作点发生微小变化时,这种变化量会被后面的电路逐级放大,最终在输出端产生较大的电压漂移。因而零点漂移也叫温漂。 零漂的衡量方法:将输出漂移电压按电压增益折算到输入端计算。 3. 减小零漂的措施 用非线性元件进行温度补偿 采用差动放大电路 三、 差动放大器 u o t u u i1 i2

集成运算放大器练习试题和答案解析

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 F1 u i R1 - ∞ -∞ + + ++ u O R 2 R F2 R 3 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) R1+R F (c) 零 R F R1- ∞ u i+ +u O 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 专业知识整理分享

图10-3 5. 电路如图10-4 所示,则该电路为:答( ) (a) 加法运算电路;(b) 反相积分运算电路;(c) 同相比例运算电路 R F R1- ∞ + u i R 2 + 图10-4 6. 电路如图10-5 所示,该电路为:答( ) (a) 加法运算电路(b) 减法运算电路(c) 比例运算电路 R R - ∞ u O u i1 R + + u i2 R 图10-5 7. 电路如图10-6 所示,该电路为:答( ) (a) 加法运算电路(b) 减法运算电路(c) 比例运算电路 R u i1 u i2 R R - ∞ + +u O R 图10-6 8. 电路如图10-7 所示,该电路为:答( ) (a) 比例运算电路(b) 比例—积分运算电路(c) 微分运算电路 专业知识整理分享

第3章.集成运算放大器及其应用习题解答

第3章集成运算放大器及其应用习题解答 3.1 差动放大电路的工作原理是什么? 解:最简单的差动放大电路由两个完全对称的单管放大电路拼接而成。由于电路的对称性,输出信号电压采用从两管集电极间提取的双端输出方式,对于无论什么原因引起的零点漂移,均能有效地抑制。 在电路的两个输入端输入大小相等、极性相同的信号电压,由于电路的对称性,两管集电极电位的大小、方向变化相同,输出电压为零(双端输出)。说明差动放大电路对共模信号无放大作用。共模信号的电压放大倍数为零。 在电路的两个输入端输入大小相等、极性相反的信号电压,由于电路的对称性,差动放大电路的输出电压为两管各自输出电压变化量的两倍。 3.2 集成运算放大器的基本组成有哪些? 解:从电路的总体结构上看,集成运算放大器基本上都由输入级、中间放大级、输出级和偏置电路四个部分组成。 3.3 集成运算放大器的主要参数有哪些? 解:1.开环差摸电压增益: 2.输入失调电压U io: 3.输入失调电流I io: 4.差摸输入电阻r id和输出电阻r o: 5.共模抑制比K CMR: 6.最大差模输入电压U idmax: 7.最大共模输入电压U icmax: 8.静态功耗P co: 9.最大输出电压U opp: 3.4 理想集成运算放大器的主要条件是什么? 解:(1)开环差模电压增益A ud=∞; (2)共模抑制比K CMR=∞; (3)开环差模输入电阻r id=∞; (4)开环共模输入电阻r ic=∞; (5)开环输出电阻r o=0。 3.5 通用型集成运放一般由几部分电路组成,每一部分常采用哪种基本电路?通常对每

一部分性能的要求分别是什么? 解:(1)输入级:一般采用具有恒流源的双输入端的差分放大电路,主要作用是减小放大电路的零点漂移、提高输入阻抗。 (2)中间放大级:一般采用多级放大电路,主要作用是放大电压,使整个集成运算放大器有足够高的电压放大倍数。 (3)输出级:一般采用射级输出器或互补对称电路,其目的是实现与负载的匹配,使电路有较大的输出功率和较强的带负载能力。 (4)偏置电路:是为上述各级电路提供稳定合适的偏置电流,稳定各级的静态工作点,一般由各种恒流源电路构成。 3.6 已知一个集成运放的开环差模增益A od为100dB,最大输出电压峰-峰值U opp=±14V,分别计算差模输入电压u I(即u+-u-)为10μV、100μV、1mV、1V和-10μV、-100μV、-1mV、-1V时的输出电压u o。 解:因为U=A od u I,A od=100dB即A od=105,所以, 当u I(即u+-u-)为10μV、100μV、-10μV、-100μV时 U=A od u I分别为1V、10V、-1V、-10V。 当u I(即u+-u-)为1mV、1V时,U=A od u I为最大值14V。 当u I(即u+-u-)为-1mV、-1V时,U=A od u I为负最大值-14V。 3.7 电路如图3-32所示,具有理想的对称性。设各管β均相同。 (1)说明电路中各晶体管的作用; (2)若输入差模电压为(u i1-u i2),则由此产生的差模电流为△i o,求解电路电流放大倍数A i的近似表达式。 图3-32 习题3.7的图 解:(1)T1和T2组成复合放大管,T3和T4也是组成复合放大管,具有放大差模信号和抑制共模信号的作用。T5和T6组成恒流源电路,具有恒流作用。

新标准下LM324集成运算放大器的制作教案

《新标准下的LM324集成运算放大器原理图符号的制作》教案 学时:2课时刘金娟【教学目标】 知识和技能目标: 1.会建立多组件原理图库; 2.能够绘制LM324集成运算放大器的原理图符号。 过程和方法目标: 1. 通过对LM324集成运算放大器原理图符号的绘制掌握绘制多部件元器件原理图符号的方法; 2. 通过原理图的绘制提高元器件符号的制作与应用。 情感和态度目标: 1.养成善于观察和总结的良好习惯; 2.通过小组的检查培养团结协作精神。 【教学重点】 1. LM324集成运算放大器原理图符号用新符号绘制; 2. 多部件元器件符号的制作方法。 【教学难点】 多部件元器件符号的制作方法及应用。 【教学过程】 1.原理图的绘制。 绘制下述电路原理图。 第一节课让学生绘制上述电路原理图。

经过上节课原理图的绘制,大家可能会发现几个问题:1.任务书中的电位器需要自己进行绘制,元件库中没有相同的元器件;2.从元件库中搜索到的LM324与任务书中的LM324符号不一致。 2.对比从库中搜索到的LM324和任务书中的LM324。 教师讲解:这两个符号表示的都是LM324集成运放,之所以不同是因为一个是以前的老标准,一个是新标准下的图形符号。 引导学生对比这两个符号,找出其共同点和不同点。 相同点:都有5个引脚。不同点:形状不同;图形中的标注不同。 新标准下的图形符号中,“三角形”表示放大器,三角所指方向为信号传输方向,“无穷大”表示该放大器的开环电压放大倍数。注:开环电压放大倍数为无穷大是理想集成运算放大器的特性。分析完之后,就是绘制新标准下的LM324的原理图符号,由此引出本节课的课题。 3.新标准下的LM324集成运算放大器原理图符号的制作(重点)。 (1)电位器与LM324集成运算放大器构成的对比 前面已经讲解过电位器的制作过程,将LM324与电位器进行对比,找到构成他们的基本要素和构成部分。由此得出单部件元器件与多部件元器件的概念。

集成运算放大器 习题参考答案

第8章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:一是差模输入电压相同,称为“虚短”;二是输入电流为零,称为“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) 5. 电压比较器的输出电压只有两种数值。(对) 6. 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) 7. “虚短”就是两点并不真正短接,但具有相等的电位。(对) 8. “虚地”是指该点与接地点等电位。(对) 三、选择题:(每小题2分,共16分) 1. 理想运算放大器的开环放大倍数A U0为(A),输入电阻为(A),输出电阻为(B)。 A、∞; B、0; C、不定。 2. 集成运算放大器能处理(C)。 A、直流信号; B、交流信号; C、交流信号和直流信号。 3. 为使电路输入电阻高、输出电阻低,应引入(A)。 A、电压串联负反馈; B、电压并联负反馈; C、电流串联负反馈; D电流并联负反馈。 4. 在由运放组成的电路中,运放工作在非线性状态的电路是(D)。 A、反相放大器; B、差值放大器; C、有源滤波器; D、电压比较器。

最新集成运放练习题

6.1由理想运放构成的电路如图所示。请计算输出电压u o的值。 题6.1图 解:图a为反相输入比例运算电路。 所以: 图b为同相输入比例运算电路。 所以: 图c为减法电路。 所以: 6.2电路如图所示,已知R1=2KΩ,R f=10KΩ,R2=2KΩ,R3=18KΩ,u i=1V,求u o的值。 题6.2图 解:同相比例运算电路 6.3电路如图所示,已知R f=5R1,u i=10mv,求u o的值。

题6.3图 解:第一个放大器为电压跟随器,第二个放大器为反向输入比例运算电路,所以 6.4电路如图所示,已知u i=10mv,求u o1、u o2、u o的值。 题6.4图 解:根据虚短的概念 6.5电路如图所示,试分别求出各电路输出电压u o的值。

题6.5图 解:该电路为一个反相输入的加法电路 6.6积分电路和微分电路如图题6.6(a)(b)所示,已知输入电压如(c)所示,且t=0时,u c=0,试分别画出电路输出电压波形。 题6.6图 解:图a 图b

题6.6解图 6.7如果要求运算电路的输出电压u o=-5u i1+2u i2,已知反馈电阻R f=50kΩ,试画出电路图并求出各电阻值。 解: 题6.7解图

6.8电路如图所示,试写出u o与u i1和u i2的关系,并求出当u i1=+1.5V,u i2=-0.5V时u o的值。 题6.8图 解:因为这三个放大器均为电压跟随器 所以: 当时

6.9电路如图所示,双向稳压管的UZ=±6V,输入电压为u i=0.5sinωtV。试画出u o1、u o2、u o的波形,并指出集成运放的工作状态。 题6.9图 解:A1反相比例运算电路;A2反向过零比较器;A3积分电路。 题6.9解图 A1:工作于线性区 A2:因为A2开环工作,所以A2工作于非线性区 A3::工作于线性区

[整理]《模拟电子技术基础》第三版习题解答第4章集成运算放大电路题解.

第四章 集成运算放大电路 自 测 题 一、选择合适答案填入空内。 (1)集成运放电路采用直接耦合方式是因为 。 A .可获得很大的放大倍数 B . 可使温漂小 C .集成工艺难于制造大容量电容 (2)通用型集成运放适用于放大 。 A .高频信号 B . 低频信号 C . 任何频率信号 (3)集成运放制造工艺使得同类半导体管的 。 A . 指标参数准确 B . 参数不受温度影响 C .参数一致性好 (4)集成运放的输入级采用差分放大电路是因为可以 。 A .减小温漂 B . 增大放大倍数 C . 提高输入电阻 (5)为增大电压放大倍数,集成运放的中间级多采用 。 A .共射放大电路 B . 共集放大电路 C .共基放大电路 解:(1)C (2)B (3)C (4)A (5)A 二、判断下列说法是否正确,用“√”或“×”表示判断结果填入括号内。 (1)运放的输入失调电压U I O 是两输入端电位之差。( ) (2)运放的输入失调电流I I O 是两端电流之差。( ) (3)运放的共模抑制比c d CMR A A K ( ) (4)有源负载可以增大放大电路的输出电流。( ) (5)在输入信号作用时,偏置电路改变了各放大管的动态电流。( ) 解:(1)× (2)√ (3)√ (4)√ (5)×

三、电路如图T4.3所示,已知β1=β2=β3=100。各管的 U B E 均为0.7V , 试求I C 2的值。 图T4.3 解:分析估算如下: 100BE1 BE2CC =--= R U U V I R μ A β C C B1C0B2C0E1 E2C C1C0I I I I I I I I I I I I R + =+=+==== 1001C =≈?+=R R I I I β β μ A 四、电路如图T4.4所示。 图T4.4

集成运算放大器简易测试仪

集成运算放大器简易测 试仪 集团公司文件内部编码:(TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-

一、设计任务及要求 设计并制作一中集成运算放大器简易测试仪。 1.测试仪能用于判断集成运放放大功能的好坏; 2.适应于单电源和双电源型运算放大器的测试; 3.设计信号产生电路,用于判断运算放大器好坏的输入; 4.设计毫伏表电路,用于测量运算放大器输出; 5.设计本仪器所需的直流稳压电源,要求有±15V两路电压输出,每路输出电流大于50mA,并具有过电流保护功能。 二、设计方案 1.设计思路 设计测试集成运放的好坏,本实验的思路是将该被测的集成运放接成电压跟随器,在输入端接入标准的正弦信号,输出端使用示波器观测,若放大倍数为1,则表示运放正常,否则,损坏。利用这一直观的方法,可方便地判断运放的好坏。为实现这一目的,设计电路中还应含有正弦信号产生电路,而且还需要设计毫伏表电路用以对被测运放输出信号的电压值进行测量。故该实验包括四部分:正弦波振荡电路,集成运放检测电路(即电压跟随器),毫伏表电路,直流稳压电源。 电路的整体原理图如下图1: 集成运放检测电 2.单元电路设计

(1)正弦波发生电路 RC 串并联选频网络如图2所示,电路中还有一负反馈电路,它由R1和R2组成,这样就由RC 串联支路,RC 并联支路,R1和R2支路分别构成了电桥的四个桥臂,因此该电路也被称为文氏电桥震荡电路。该电路具有选频特性,若在网络的两端加上正弦交流信号U ,则在网络中而可输出电压为U1,则该网络的传输系数U U1F =,根据RC 串并联阻抗的特点可得 jwC 1R//jwC 1R jwC 1R// F ++==)wRC 1-wRC j 31(+ 当RC 1w =时F=31为最大值。RC 选频网络的特点是适用于低频信号,一般用于频率从固定而且稳定性要求不高的电路里。 图2 (2)集成运放检测电路 本实验采用电压跟随电路,将集成运放接成电压跟随器,如下图3.根据示波器的信号比较,判断集成运放的好坏。 图3 (3)直流稳压电源 1)整流电路 完成整流任务。将交流电变成直流电,主要靠二极管的单向导电性,因此二极管是构成整流电路的基本元件。 2)滤波电路 滤波电路主要用于滤去整流输出电压中的波形,中心原件为电容,电容愈大,负载电阻愈大,时间常数τ=RC 越大,滤波后输出电压越平滑,其平均值就越大。 3)稳压电路

第十三章 集成运算放大电路

第十三章 集成运算放大电路 一 选择题 1 理想运算放大器满足条件( )。 . A ∞=u A 和0=i r . B ∞=u A 和∞=i r .C 0=u A 和0=i r .D 0=u A 和∞=i r 2、运算放大器“虚短”和“虚断”两个概念,是根据理想运算放大器满足条件( )而推出的。 A 、∞=uo A 和0=id r B 、0=uo A 和0=id r C 、∞=uo A 和∞=id r D 、0=uo A 和∞=id r 3电路如图3所示,叙述正确的是( )。 .A u u +-≈,0i +≈ .0B u u +-≈=,0i -≈ .C u u +-≈, 1f i i ≈ .i D u u u +-≈=,1f i i ≈ 二 填空题 1.对理想运算放大器,其输入阻抗为 ,输出阻抗为 。 2.在运算器构成的两极放大电路中,若每极的放大倍数为A1和A2,则总的放大倍数为 。 3. 集成运算放大器级与级间采用的是 耦合方式,由此带来的两个问题是 和 。 4. 选择集成运算放大器时,参数CMRR 越 (大或小),说明集成运 算放大器的性能越好。 5. 集成运算放大器三个主要参数为 、 、 。 6. 运算放大器是一种具有 、 、 的宽频带万能放大器,其应用非常广泛。 7.运算放大器能进行 、 、 、 等运算。 8. 集成运算放大器理想化的条件是 、 、 、 。 9. 集成运算放大器工作在线性区时,当同相输入端接地时,则反相输入端为 。 10. 和 是分析运算电路的基本出发点。 11.正弦波振荡电路中,电路必须引入 反馈,还要有外加的选频网络。 12.欲实现Au=-100的放大电路,应选用 运算电路。 13.LC 并联网络在谐振时呈 性,在信号频率大于谐振频率时呈 性,

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