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集成运算放大器在线性区的应用摘要：运算放大器用途非常广泛，接入适当的反馈网络，可实现不同用途的电路，本论文主要研究Multisim仿真环境下的集成运算放大器传输特性、集成运算放大器构成的比例运算电路、加减法运算电路。
关键字：运算放大器 Multisim 运算电路在实际电路中，集成运算放大器通常结合反馈网络共同组成某种功能的电路模块，由于早期应用于模拟计算机中，用以实现数学运算，故名“运算放大器”。
运算放大器是具有很高放大倍数的电路单元，常简称运放，随着半导体技术的发展，如今绝大多数的运放是以单片的形式存在。
集成运算放大器可分为如下几种类型：通用型、高阻型、低温漂型、高速型、低功耗型和高压大功率型。
运算放大器用途非常广泛，接入适当的反馈网络，可实现不同用途的电路，如信号放大、信号运算、信号处理和波形的产生与变换。
其应用已经延伸到汽车电子、通信、自动控制、消费等各个领域。
一、关于集成运放参数的选择（1）最大输出电压：集成运算放大器的最大输出电压约为±14V。
（2）开环电压放大倍数：没外接反馈环节测定的差模放大倍数。
（3）输入失调电压：当输入为零时，输出不为零。
如果要使此时的输出为零，输入端加一个很小的补偿电压，即为输入失调电压。
一般为毫伏级。
（4）输入失调电流：输入为零时，两个输入端静态基极电流之差，一般为零点零几的微安级。
二、原理及方案集成运算放大器具有放大倍数高，输入电阻大，输出电阻小，可靠性高等特点，广泛应用于各种技术领域，应用中按照其传输特性，可分为线性区和非线性饱和区。
在理论研究中将集成运算放大器理想化，即放大倍数和输入电阻趋近于无穷大，输出电阻无穷小，也可推导得到集成运放工作在线性区的两点重要依据[1]：（1）（一）反相比例运算图1是由集成运算放大器构成的反相比例运算电路，主要特点是反馈电阻跨接于输出端与反相输入端之间构成闭环，输入信号由反相输入端输入。
根据集成运算放大器工作在线性区的两点重要依据可以得到式(2)。
运算放大器的线性应用运算放大器组成的电路五花八门，令人眼花瞭乱，是模拟电路中学习的重点。
在分析它的工作原理时倘没有抓住核心，往往令人头大。
为此本人特搜罗天下运放电路之应用，来个―庖丁解牛‖，希望各位从事电路板维修的同行，看完后有所斩获。
遍观所有模拟电子技朮的书籍和课程，在介绍运算放大器电路的时候，无非是先给电路来个定性，比如这是一个同向放大器，然后去推导它的输出与输入的关系，然后得出Uo=(1+Rf)Ui，那是一个反向放大器，然后得出Uo=-Rf*Ui……最后同学往往得出这样一个印象：记住公式就可以了！如果我们将电路稍稍变换一下，他们就找不着北了！曾经试过至少100个以上的大专以上学历的电子专业应聘者应聘，结果能把给出的运算放大器电路分析得一点不错的没有超过10个人！其它专业毕业的更是可想而知了。
今天，芯片级维修教各位战无不胜的两招，这两招在所有运放电路的教材里都写得明白，就是―虚短‖和―虚断‖，不过要把它运用得出神入化，就要有较深厚的功底了。
虚短和虚断的概念由于运放的电压放大倍数很大，一般通用型运算放大器的开环电压放大倍数都在80 dB以上。
而运放的输出电压是有限的，一般在10 V～14 V。
因此运放的差模输入电压不足1 mV，两输入端近似等电位，相当于―短路‖。
开环电压放大倍数越大，两输入端的电位越接近相等。
―虚短‖是指在分析运算放大器处于线性状态时，可把两输入端视为等电位，这一特性称为虚假短路，简称虚短。
显然不能将两输入端真正短路。
由于运放的差模输入电阻很大，一般通用型运算放大器的输入电阻都在1MΩ以上。
因此流入运放输入端的电流往往不足1uA，远小于输入端外电路的电流。
故通常可把运放的两输入端视为开路，且输入电阻越大，两输入端越接近开路。
―虚断‖是指在分析运放处于线性状态时，可以把两输入端视为等效开路，这一特性称为虚假开路，简称虚断。
显然不能将两输入端真正断路。
在分析运放电路工作原理时，首先请各位暂时忘掉什么同向放大、反向放大，什么加法器、减法器，什么差动输入……暂时忘掉那些输入输出关系的公式……这些东东只会干扰你，让你更糊涂﹔也请各位暂时不要理会输入偏置电流、共模抑制比、失调电压等电路参数，这是设计者要考虑的事情。
实验八 集成运算放大器的线性应用2学时 一、实验目的1．学会正确使用集成运算放大器的方法。
2．掌握比例运算电路的设计和调试方法。
3．了解集成运算放大器单电源供电电路。
二、预习要求1．预习、理解实验原理。
2．完成电路参数设计，画出完整正确的实验电路。
3．领会和明确实验内容。
三、实验注意事项1．集成运算的电源电压值必须正确，在接线之前必须调节和验证其正确性，并断开电源开关之后，才能进行接线。
2．接线必须正确无误，特别要注意的是电源的正负极性，切忌接反。
3．运放的输出端绝不允许对地短路，所以输出端千万不要引出一端悬空的测试线，以防运放输出端短路而烧坏运放。
4．运放用于直流比例运算时，须加入调零装置或者测试记录输入信号全为“0”时，输出端的失调电压o V '，然后进行修正，以提高测量验证精度。
其中集成运放741A μ的调零装置接入电路的方法如图8.1所示。
W R Ωk 101脚5脚图8.1 741A μ的调零装置接入方法5．集成运放用于交流信号放大时，可能产生自激振荡现象，使运放无法正常工作，所以须在相应的运放引脚端接上相位补偿网络进行消振。
6．验证反相、同相、加减运算等比例实验时，o V 必须小于电源电压值。
四、实验原理集成运算放大器是高增益的多级直接耦合放大器。
在其输出端和输入端之间接入不同的反馈网络，就能实现各种不同的电路功能。
集成运放有一个反相输入端和一个同相输入端，分别标上“＋”和“－”号。
两个输入端对地的电位分别用-V 和+V 表示。
当集成运放工作在线性区时，其参数很接近理想值，实际应用时 把它当作理想运放来分析。
理想运放的开环差模输入电阻为无穷大，输入电流为零，即0==-+I I ，把它称作“虚断”。
理想运放的开环差模电压增益为无穷大，当输出电压有限时，差模输入电压0/==-+-o o A V V V ，即-+=V V ，把它称作“虚短”。
理想运放的输出电阻、失调电压和电流都为零。
