集成运算放大电路的神奇输入方式集成运算放大电路是当前电子工程中非常常见且重要的模拟电路
之一。为了让电路发挥更好的性能，对其输入方式的选择也显得尤为
重要。以下是集成运算放大电路的三种神奇输入方式：
1.差分输入方式：差分输入方式是一种常见的、灵活的输入方式，它使用两个信号作为输入信号，并使用差分放大电路将这两个信号进
行差分放大，并输出放大后的差分信号。这种输入方式具有很高的输
入阻抗，且输入信号可以有任意一个点为参考电压，是目前最为常用
的输入方式之一。
2.单端输入方式：单端输入方式使用一个信号作为输入信号，且
一般将该信号的参考点接在放大电路的中心点。单端输入方式的缺点
是其输入阻抗不高，对信号源造成的干扰比较明显，不过它仍然是一
种比较常见的输入方式之一。
3.共模输入方式：共模输入方式是使用两个相同的信号作为输入
信号，并输出它们的差分信号。该输入方式的优点是在信号源干扰比
较大时，可以通过共模抑制器来减小其影响，并保证输出信号的准确性。然而，该输入方式对大部分集成运算放大电路并不适用。
以上三种输入方式各具特点，人们在选择时需要根据其具体的应
用环境和性能需求来进行选取。在实际应用中，常使用多种不同方式
进行组合，以达到更高的性能和稳定性。
第五章集成运放电路习题答案(总 13页) --本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可-- --内页可以根据需求调整合适字体及大小--
集成运算放大器 1．集成运算放大器的的特点 （1）内部电路采用直接耦合，没有电感和电容，需要时可外接。 （2）用于差动放大电路的对管在同一芯片上制成，对称性好，温度漂移小。 （3）大电阻用晶体管恒流源代替，动态电阻大，静态压降小。 （4）二极管由晶体管构成，把发射极、基极、集电极三者适当组配使用。 2．集成运算放大器的组成 （1）输入级：是双端输入、单端输出的差动放大电路，两个输入端分别为同相输入端和反相输入端，作用是减小零点漂移、提高输入电阻。 （2）中间级：是带有源负载的共发射极放大电路，作用是进行电压放大。 （3）输出级：是互补对称射极输出电路，作用是为了提高电路的带负载能力。 （4）偏置电路：由各种恒流源电路构成，作用是决定各级的静态工作点。 3．集成运放的理想模型 集成运放的主要参数有：差模开环电压放大倍数A do ，共模开环电压放大倍数A co ，共模抑制比K CMR ，差模输入电阻r id ，输入失调电压U io ，失调电压温度系数 ΔU io /ΔT ，转换速率S R 等。 在分析计算集成运放的应用电路时，通常将运放的各项参数都理想化。集成运放的理想参数主要有： （1）开环电压放大倍数∞=do A （2）差模输入电阻∞=id r （3）输出电阻0o =r （4）共模抑制比∞=CMR K 理想运放的符号以及运放的电压传输特性)(do i do o -+-==u u A u A u 如图所示。 u o u －u + （a ）理想运放的符号 （b ）运放的电压传输特性 图 理想运放的符号和电压传输特性 4．运放工作在线性区的分析依据 引入深度负反馈时运放工作在线性区。工作在线性区的理想运放的分析依据为： （1）两个输入端的输入电流为零，即0==-+i i ，称为“虚断”。 （2）两个输入端的电位相等，即-+=u u ，称为“虚短”。若0=+u ，则0=-u ，即反相输入端的电位为“地”电位，称为“虚地”。 5．运放工作在非线性区的分析依据 处于开环状态或引入正反馈时运放工作在非线性区。工作在非线性区的理想运放的分析依据为：
集成运算放大电路组成 以集成运算放大电路组成为标题，我们将会探讨什么是集成运算放大电路，以及其组成和作用。 一、什么是集成运算放大电路？ 集成运算放大电路（Operational Amplifier，简称OP-AMP）是一种重要的电子元件，它是一种高增益电压放大器。它具有两个输入端（非反相输入端和反相输入端）、一个输出端和一个电源端。OP-AMP的输出和输入之间通过一组电阻、电容等元件连接。通过选择不同的连接方式和元件参数，可以实现不同的功能。 二、集成运算放大电路的组成 1. 差分放大器 差分放大器是集成运算放大电路的基本组成部分，它由两个输入端（非反相输入端和反相输入端）和一个输出端组成。差分放大器可以将输入信号的差值放大并输出，其增益可由外部电阻确定。差分放大器的主要作用是实现信号的放大和增益控制。 2. 输入级 输入级是集成运算放大电路的另一个重要组成部分，它负责对输入信号进行放大和滤波。输入级通常由一个差分放大器和一个滤波电
路组成。滤波电路可以通过选择不同的电容和电阻值来实现不同的滤波效果，用于去除输入信号中的杂散噪声和干扰信号。 3. 输出级 输出级是集成运算放大电路的输出部分，它负责将放大后的信号输出给外部电路。输出级通常由一个电流源和一个输出电阻组成。电流源用于提供稳定的输出电流，输出电阻则用于匹配负载电阻，以达到最大功率传递。 4. 反馈网络 反馈网络是集成运算放大电路中非常重要的部分，它通过将一部分输出信号反馈到输入端，来控制输出信号的增益和稳定性。反馈网络可以是正反馈或负反馈。正反馈会增加电路的放大倍数，但也会引入不稳定因素；负反馈则可以提高电路的稳定性和线性度。 三、集成运算放大电路的作用 1. 信号放大 集成运算放大电路主要作用是将输入信号放大到所需的幅度。通过选择合适的电阻和电容参数，可以控制放大倍数，从而满足不同的应用需求。 2. 滤波
集成运算放大器 什么是集成运算放大器？ 集成运算放大器（简称为“运放”）是一种高增益、高输入阻抗、低输出阻抗的 电路器件。它可以对输入信号进行放大、求和、减法、积分、微分和滤波等操作，因此在模拟电路中具有广泛的应用。 常用的集成运算放大器类型 常用的集成运算放大器类型有若干种，下面介绍常用的几种类型。 1. 双运放 双运放是在同一芯片上集成了两个独立的运放，它们共享电源和地线，但具有 独立的输入和输出引脚。而且，双运放的价格比两个单独的运放的价格要便宜，在一些应用中能够节省成本。 2. 四运放 四运放是在同一芯片上集成了四个独立的运放，它们共享电源和地线，但具有 独立的输入和输出引脚。四运放可以实现多路信号处理、滤波、放大等功能，并具有更高的集成度和更小的尺寸。 3. 差分运放 差分运放是一种仅有一对输入的运放，它的输出与两个输入端的差值成正比。 差分运放常用于模拟信号的放大、滤波、比较等应用场景。 4. 噪声取消运放 噪声取消运放是一种特殊的差分运放，它可以通过特殊的布局和电路设计抵消 输入信号中的共模噪声和交流噪声。 集成运算放大器的应用 由于集成运算放大器在模拟电路中具有广泛的应用，因此在许多电子设备中都 可以看到它们的身影。下面列举几个常见的应用实例。 1. 电压跟随器 电压跟随器是一种特殊的集成运放放大器，它的输出电压与输入电压完全相同。它广泛用于多级放大器电路中，能够提高电路的输入阻抗，稳定电路的工作状态，并使信号传输更加精确和可靠。
2. 滤波电路 集成运算放大器在滤波电路中起到关键作用。利用其高增益、高输入阻抗以及 差分运放的特性，可以设计出各种复杂的滤波电路，如低通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器、高通滤波器等。 3. 比较器 比较器是一种将输入信号与参考电压进行比较后输出正弦波的器件。利用集成 运算放大器的高增益和差分运放的特性，可以设计出高精度、高稳定性、高速度的比较器电路，常用于电压比较、波形识别、开关控制等领域。 4. 稳压电源 集成运算放大器可以应用于稳压电源的反馈回路中，通过对反馈信号进行处理，使输出电压稳定，而不受输入电压和负载变化的影响。当输入电压或负载变化时，稳压电源将自动调节反馈信号，使输出电压恒定不变。
第五章集成运算放大器 〖本章主要内容〗 本章首先对集成运算放大器做了简介，重点要求掌握理想运放的理想化条件和两个重要特点。根据理想运放的特点讲述了集成运放的线性运用，包括各种运算电路和有源滤波器。最后介绍了集成运放的非线性运用即电压比较器。 〖学时分配〗 本章有5讲，每讲两个学时。 第十七讲集成运算放大器简介 一、主要内容 1、集成运算放大电路的组成及各部分的作用 集成运算放大器是一个高增益直接耦合放大电路，它的方框图如下图所示。 运算放大器方框图 1）输入级要使用高性能的差分放大电路，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。 2）中间放大级要提供高的电压增益，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。 3）互补输出级由PNP和NPN两种极性的三极管或复合管组成，以获得正负两个极性的输出电压或电流。具体电路参阅功率放大器。 4）偏置电流源可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。 2、集成运算放大器的引线和符号 1）集成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‘+’或‘IN+’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异，用符号“-”或“IN-”表示。输出端一般画在输入端的另一侧，在符号边框内标有‘+’号。实际的运算放大器通常必须有正、负电源端有的品种还有补偿端和调零端。 2）集成运算放大器的符号 按照国家标准符号如下图所示。 （a）国家标准符号(b)原符号 模拟集成放大器的符号 1、F007通用集成运放电路简介
113 实验3.8 集成运算放大器基本运算电路 一、实验目的 （1）掌握由集成运算放大器组成的比例、加法、减法和积分等模拟运算电路功能。 （2）熟悉运算放大器在模拟运算中的应用。 二、实验设备及材料 函数信号发生器、双踪示波器、交流毫伏表、数字万用表、直流稳压电源、实验电路板。 三、实验原理 集成运算放大器在线性应用方面，可组成比例、加法、减法、积分、微分、对数、指数等模拟运算电路。 1、反相比例运算电路 反相比例运算电路如图3.8.1所示。对于理想运放，该电路的输出电压与输入电压之间的关系为： i 1f o U R R U -= （3-8-1） 为减小输入级偏置电流引起的运算误差，在同相输入端应接入平衡电阻R ′=R 1||R f 。实验中采用10 k Ω和100 k Ω两个电阻并联。 2、同相比例运算电路 图3.8.2是同相比例运算电路，它的输出电压与输入电压之间的关系为 i 1f o )1(U R R U += （3-8-2） 当R 1→∞时，U o =U i ，即为电压跟随器。 3、反相加法电路 反相加法电路电路如图3.8.3所示，输出电压与输入电压之间的关系为 )+(=B 2f A 1f o U R R U R R U - （3-8-3） R ′ = R 1 || R 2 || R f 4、同相加法电路 同相加法电路电路如图3.8.4所示，输出电压与输入电压之间的关系为： )+++(+= B 211 A 2123f 3o U R R R U R R R R R R U （3-8-4） 图3.8.3 反相加法运算电路 图3.8.2 同相比例运算电路 图3.8.1 反相比例运算电路
功 率 放 大 电 路 功率放大电路在多级放大电路的输出级，通常在大信号下工作，向负载提供尽可能大的功率，来推动负载工作。 功率放大电路的特点 1. 在负载允许的失真限度内尽可能的提供最大输出功率 2. 转换效率（直流电源供给功率）负载获得的功率V O P P ) (= η高。 3. 非线性失真尽可能小。 4. 散热好 功率放大电路的工作状态 按三极管静态工作点Q 在输出特性曲线上所处位置的不同，功率放大电路分为甲类、甲乙类、乙类三种工作状态。 甲类
当Q 点选择在交流负载线的中点时，信号整个周期内都有静态电流流过，这种工作状态称为甲类。 在甲类状态下，无论有无信号，电源提供的功率为C CC I U P =。无输入信号，即静态时，电源提供的功率全部消耗在管子和电阻上。有输入信号时，电源提供的功率一部分转化为有用的输出功率，信号越大，输出功率越大。 由于电流有较大的直流分量C I ，可以证明，甲类功率放大电路的效率理论上最高只能达到50% 甲乙类 为了提高效率，在电源电压C U 一定的条件下，可使Q 点沿交流负载线下移，使C I 减小，可得到如图所示的甲乙类工作状态。 若Q 下移到0≈C I ，此时静态管耗为最小，这种状态称为乙类。 功率放大电路工作在甲乙类和乙类，虽然降低了静态时的功耗，提高
了效率，但却产生严重的波形失真。 乙类 为了减小波形失真，在电路形式上一般可采用互补对称射极输出器的输出方式。 乙类互补对称功率放大电路 如下图为乙类互补对称功率放大电路的原理图，图中T1为NPN 型晶体管，T2为PNP 型晶体管，它们的特性、参数对称。电路为正、负电源供电，信号从基极输入，从发射极输出，为一对射极输出器。 静态时0=i u ，两管均处于截止状态，有021==B B I I ，021==C C I I ，所以发射极电位021==E E U U ，输出电压0=o u 。 动态时，在输入正弦交流电压i u 的正半周期T1导通，T2截止，流过负载电阻L R 的电流约为1C L i i =；在i u 的负半周期T1截止，T2导通，流过L R 的电流约为2C L i i =。所以当正弦交流电压i u 输入时，两管轮流
6. 集成运放组成的运算电路 （文字材料） 本章概要 本章首先介绍了由集成运算放大器（简称“运放”）组成的加法、减法、积分、微分、对数和反对数运算电路，然后分析了模拟乘法器的基本原理及其应用电路，最后介绍了运算放大器的选型、调零、消振和保护等使用中的一些问题。 本章内容的组成及结构 运放工作状态：引入深度负反馈，工作于线性状态 线性工作状态下理想运放的特性：虚短、虚断 基本运算电路：比例、加法、减法、积分、微分等运算电路 非线性运算电路：对数运算电路、反对数运算电路 模拟乘法器的工作原理、符号、类型 模拟乘法器组成的运算电路：平方、开方、除法等运算电路 学习目标 （1）熟练掌握比例、求和、减法及积分运算电路的工作原理和输入、输出关系； （2）理解理想运放的概念，及“虚短”和“虚断”的分析方法； （3）理解对数运算、反对数运算电路、及对数模拟乘法器的的工作原理； （4）了解微分电路、对数与反对数电路的原理及应用 （5）了解运放在使用中应注意的问题。 重难点指导 重点： （1） 反相输入加法电路及同相输入加法电路的电路组成及分析； （2） 减法运算及积分运算电路的电路组成及分析； （3） 模拟乘法器组成的应用电路的电路组成及分析。 难点： （1） 理想运算放大器的特性； （2） 运放负反馈电路的“虚断”与“虚短”的分析方法。 （3） 运放组成的复杂线性放大电路输入输出关系的分析。 本章导学 1．理想运放及集成运放的工作状态 随着集成电路工艺及设计水平的不断提高，集成运算放大器的许多性能指标都非常接近于理想状态，所以在实际中一般都是把集成运算放大器当作理想运算放大器来处理，这样就可以使分析过程大大简化。理想集成运算放大器的条件如下： 运算电路 运算电路中的运放 模拟乘法器
集成运算放大器原理 集成运算放大器，简称运放，是现代电子电路中非常重要的一种器件。它的重要性不仅在于它本身所能完成的多种电路设计任务，而且更在于它在大量其他器件中的应用。另外，集成运算放大器的开发为现代电子设备的制造、现代电子技术的研究和发展，提供了非常重要的基础。 集成运算放大器的比较器部分 由于运放的结构十分复杂，因此在讲述集成运放原理之前，我们先来看看运放中的比较器部分的原理。运放的比较器部分主要由一个差分放大器组成。差分放大器是指由两个相同而反向连接的共模信号放大器组成。相同是指这两个放大器的电路参数相等，反向连接是指两个放大器（也称之为放大级）的输出信号相反，并且将这两个信号相减后再进行输出。差分放大器的电路图示如下：  我们可以看到，差分放大器的输入端分别是V1和V2，输出端是Vo。差分放大器主要的功能就是从两个输入信号之间的差异中产生一个输出信号。在差分放大器中，输入信号被放大并经过输出节点的反相和非反相输入。根据正片差分放大器的基本公式，可以算出振幅比为： 
其中k为放大系数，当k = R1/R2时，放大器输出为差异电压（Vin1 - Vin2）。进一步，如果通过一个电压比较器对差分放大器的输出电压进行监测，它们可以被调整或比较，以及当它们之间存在特定比较关系时产生输出信号。这就实现了集成运算放大器的比较器部分。 集成运算放大器的反相放大器部分 在讲完运放的比较器部分后，我们接下来来看看运放的反相放大器部分的原理。反相放大器是由一个集成运放反相输入端和根据反馈电阻选定的电路分压器组 成的。反相放大器的电路图如下：  在反相放大器的电路中，输入电压通过电路分压器得到一个分压电压，并且在反相输入端的放大电路中被反向放大。由于反相输入端是虚地，因此输入电压被反相并相乘一个反馈电阻的比值后作为输出电压。反馈电阻通常被选定为若干kΩ，以产生一个输出电压增益。反相放大器可以增加两个相位反向的信号的虚拟输入，通过简单的反馈电阻起反相作用，产生一个输出电压的极大值或极小值。 反相放大器的电路配有负反馈支路，它通过比较输入电压与输出电压的差异来产生反馈。当输入电压过大且从输出端回丝的电压较低时，它会产生负反馈。这在
集成运算放大器的工作原理 集成运算放大器（Integrated Operational Amplifier，简称Op-Amp）是一种常见的电子元器件，广泛应用于各种电路中。它的主要功能是放大电压信号，同时具备输入阻抗高、输出阻抗低、增益稳定等特点。本文将从工作原理的角度来介绍集成运算放大器。 我们要了解集成运算放大器的基本构成。一个典型的Op-Amp主要由差分放大器、电压级移电路以及输出级组成。差分放大器是Op-Amp的核心部分，负责放大输入信号。电压级移电路用于调整放大后的信号的直流偏置，使其适合输出级处理。输出级则将放大后的信号进行进一步增强，以便驱动外部负载。 那么，Op-Amp是如何工作的呢？首先，我们需要了解差分放大器的原理。差分放大器由两个输入端口（非反相输入端口和反相输入端口）和一个输出端口组成。当在非反相输入端口和反相输入端口之间加上一个差动输入电压时，差分放大器会对这个电压进行放大，并输出一个放大后的电压。这个放大倍数称为差分放大器的增益。 在差分放大器中，输入信号被分成两部分，一部分通过非反相输入端口进入，另一部分通过反相输入端口进入。当非反相输入端口的电压高于反相输入端口时，输出端口的电压会增大；反之，当非反相输入端口的电压低于反相输入端口时，输出端口的电压会减小。这就是差分放大器的放大作用。
差分放大器的输出电压与输入电压之间的差异被称为差模信号。在差模信号较小时，差分放大器的增益基本稳定，可以近似看作一个理想放大器。这也是Op-Amp的主要特点之一，即增益稳定。 在Op-Amp内部，还有一个电压比较器，用于将输入信号转换成数字信号。当输入电压超过一定阈值时，电压比较器会输出高电平；反之，当输入电压低于一定阈值时，电压比较器会输出低电平。通过这种方式，Op-Amp将模拟信号转换成数字信号，以便进一步处理。 Op-Amp的输入阻抗很高，输出阻抗很低。输入阻抗高意味着输入信号源不会受到太大的影响，可以减少信号源的负载效应。输出阻抗低意味着Op-Amp可以驱动外部负载，输出信号不容易受到干扰。 除了基本的放大功能外，Op-Amp还可以进行各种运算。例如，可以通过将输入电压分别接到非反相输入端口和反相输入端口，来实现加法运算。通过改变电阻的连接方式，还可以实现减法、乘法、除法等运算。这也是为什么Op-Amp被称为“运算放大器”的原因。 集成运算放大器是一种重要的电子元器件，具有放大电压信号、输入阻抗高、输出阻抗低、增益稳定等特点。它的工作原理是基于差分放大器的放大作用，并通过电压比较器将模拟信号转换成数字信
集成运放的基本电路 第三节集成运放的基本电路 集成运算放大器简称运放，是目前应用最广泛的集成放大器，早期用于模拟计算机，对信号进行模拟计算，并由此而得名。随着微电子技术的发展和运算放大器价格的降低，现在已作为一种通用的高性能放大器件来使用，在各种放大器、比较器、振荡器、信号运算电路中得到广泛应用。 一、集成运放的电路组成 集成运放是一种高电压放大倍数的多极放大器，它的电压放大倍数一般有几万倍到几千万倍。 它的内部电路一般由四部分组成: (1)输入极 输入极是影响集成运放工作性能的关键极，为了保证放大器的静态工作点的稳定，使输入为零电压时，输出能基本保持零电压不变，几乎毫无例外地采用带恒流源的差分放大器。 (2)中间极 中间极主要用来进行电压放大，要求有极高的放大倍数，故一般由共射极电路构成。 (3)输出极
为了减少输出电阻，提高电路的带负载能力，输出极通常采用互补对称放大电路。为了防止负载短路或过载时造成损坏，输出极往往还带有保护电路。 (4)辅助电路 为了使各级放大电路得到稳定的直流偏置，有的还设置有外接调零电路和消除自激振荡的相移补偿电路等。 二、电流源 电流源电路在集成运算放大器内部使用非常广泛，它的用途主要有两方面，一是为放大电路提供稳定的偏置电流;二是作为放大电路的有源负载，增大放大倍数和动态范围。 常用的电流源电路有单三极管电流源和镜像电流源。 当温度升高时，放大器静态电流I增大，在R上的压降增加，而V管的基极电压是由Ce3R与R分压提供的一个基本稳定的电压，因而管子V的发射结电压V将随着R上压降b1b23EBe的增加而减小，使三极管V的基极电流I减小，从而抑制放大器静态电流的增大，而使输3B 出电流I近似不变。 C 电流源具有直流电阻小，而交流电阻又很大的特点，在集成电路内部的放大器中广泛使用电流源作为负载，称为有源负载。在共发射极电路中，电流源负载可以使每级放大电路的电压放大倍数达到上千倍甚至更高。
模块八集成运算放大器及应用 一、填空题： 1、集成运放有两个输入端，其中，标有“—”号的称为反向输入端，标有“+”号的称为同向输入端，∞表示开环差模电压放大倍数。 2、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。 3、将放大器输出电量全部或部分通过某种方式回送到输入端，这部分信号称为反馈信号。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电压串联负反馈、电压并联负反馈、电流串联负反馈和电流并联负反馈。 4、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。 5、理想运算放大器工作在线性区时有两个重要特点：一是差模输入电压等于0 ，称为虚短；二是输入电流等于0 ，称为虚断 6、理想运放的参数具有以下特征：开环差模电压放大倍数A od＝无穷大，开环差模输入电阻r i d＝无穷大，输出电阻r o＝ 0 ，共模抑制比K CMR＝无穷大。
7、同相比例电路属电压串联负反馈电路，而反相比例电路属电压并联负反馈电路。 8、集成运放电路由输入级、输出级、中间级、偏置电路几部分组成。 9、当集成运放处于理想状态时，可运用虚短和虚断概念。 10、反相比例运算放大器当R f ＝R 1时，称作反向器，同相比例运算放大器当R f ＝0，或R 1为无穷大时，称作电压跟随器。 二、判断题 1、反相比例运放是一种电压并联负反馈放大器。 （√） 2、同相比例运放是一种电流串联负反馈放大器。 （×） 3、理想运放中的“虚地”表示两输入端对地短路。 （×） 4、同相输入比例运算电路的闭环电压放大倍数数值一定大于或等于1。（√） 5、运算电路中一般均引入负反馈。 （×） 6、当集成运放工作在非线性区时，输出电压不是高电平，就是低电平。（×） 7、一般情况下，在电压比较器中，集成运放不是工作在开环状态，就是引入了正反馈。（√）
第六章集成运放组成的运算电路 知识点教学要求学时掌握理解了解 运算电路的分析方法√ 基本运算电路的结构及工作原理√ 对数和反对数运算电路的工作原理√ 模拟乘法器工作原理√基本应用电路及分析方法√ 运放使用中的几个问题选型、调零、消振和保护√运算电路的误差分析√ 二、重点和难点 本章的重点是： 基本运算电路的结构、工作原理和分析方法，模拟乘法器的基本应用电路及分析方法。 本章的难点是： 模拟乘法器的工作原理，实际运算放大器运算电路的误差分析。 三、教学内容 6.1运算电路的分析方法 由于运算放大器的增益很高，引入负反馈后很容易满足深度负反馈条件，可实现性能优越的各种数学运算电路。为了突出基本概念，减少复杂的计算，在分析各种运算电路时，将集成运放视为理想器件。 1．理想运放的特性 和都趋向无限大，并且、、和均等于零，其它参数也不考虑，这就是理想运算放大器。 2．运放的工作状态 在运算电路中，由于电路引入深度负反馈，运放工作在线性状态。当输入信号过大时，输出信号受直流电源电压的限制，将会出现非线性失真。 3．虚短、虚断和虚地 对于工作在线性区的运放，下述两条重要结论普遍适用，也是分析运放应用电路的基本出发点。 虚短——运放两个输入端之间的电压差近似等于零。 虚断——流入运放输入端的电流近似等于零。 当信号从反相输入端输入，且同相输入端的电位等于零时，“虚短”的结论可引深为反相输端为“虚地”的结论。 4．分析计算方法 对纯电阻和运放组成的电路，利用虚短和虚断的结论和求解线性电路的方法，直接求解输出与输入的关系。 对于含有电容和电感的复杂运算电路，可运用拉氏变换，先求出电路的传递函数，再进行拉氏反变换后得出输出与输入的函数关系。 6.2基本运算电路 基本运算电路包含比例、加法、减法、积分和微分运算电路，其输入输出函数呈线性关系，也称为线性运算电路。
熟悉运放三种输入方式的基本运算电路及其设计方法 2、了解其主要特点，掌握运用虚短、虚断的概念分析各种运算电路的输出与输入的函数关系。 3、了解积分、微分电路的工作原理和输出与输入的函数关系。 学习重点：应用虚短和虚断的概念分析运算电路。 学习难点：实际运算放大器的误差分析 集成运放的线性工作区域 前面讲到差放时，曾得出其传输特性如图，而集成运放的输入级为差放，因此其传输特性类似于差放。 当集成运放工作在线性区时，作为一个线性放大元件 v o=A vo v id=A vo(v+-v-) 通常A vo很大，为使其工作在线性区,大都引入深度的负反馈以减小运放的净输入,保证v o不超出线性范围。 对于工作在线性区的理想运放有如下特点： ∵理想运放A vo=∞，则 v+-v-=v o/ A vo=0 v+=v- ∵理想运放R i=∞ i+=i-=0 这恰好就是深度负反馈下的虚短概念。 已知运放F007工作在线性区，其A vo=100dB=105 ,若v o=10V，R i= 2MΩ。则v+-v-=?，i+=?，i-=?
可以看出，运放的差动输入电压、电流都很小，与电路中其它电量相比可忽略不计。 这说明在工程应用上，把实际运放当成理想运放来分析是合理的。 返回 第二节基本运算电路 比例运算电路是一种最基本、最简单的运算电路，如图8.1所示。后面几种运算电路都可在比例电路的基础上发展起来演变得到。v o∝ v i：v o=k v i(比例系数k即反馈电路增益 A vF,v o=A vF v i) 输入信号的接法有三种： 反相输入（电压并联负反馈）见图8.2
同相输入（电压串联负反馈）见图8.3 差动输入（前两种方式的组合） 讨论： 1）各种比例电路的共同之处是：无一例外地引入了电压负反馈。 2）分析时都可利用"虚短"和"虚断"的结论： i I=0、v N=v p。见图8.4