第6章集成运算放大电路及其应用

集成运算放大电路的作用集成运算放大电路是一种广泛应用于各种电子设备中的电路，它的作用是放大输入信号并输出到负载。

本文将详细探讨集成运算放大电路的作用及其在不同领域中的应用。

一、集成运算放大电路的基本原理集成运算放大电路是一种由多个晶体管和电容组成的电路，其基本原理是将输入信号放大并输出到负载。

其中，集成运算放大器的输入端和输出端分别为正极和负极，而其内部的晶体管和电容则起到放大信号的作用。

二、集成运算放大电路的主要作用1. 放大信号集成运算放大电路的主要作用是放大输入信号并输出到负载。

通过将输入信号放大，可以使信号更加清晰、稳定，从而提高系统的工作效率和精度。

2. 滤波在某些应用中，需要对输入信号进行滤波以去除噪音或干扰。

集成运算放大电路可以通过内部的电容和电阻来实现滤波功能，从而提高信号的质量和可靠性。

3. 支持反馈电路集成运算放大电路可以支持反馈电路，通过调整反馈电路的参数，可以实现对输出信号的控制和调节，从而满足不同应用的需求。

4. 实现信号转换在某些应用中，需要将一种类型的信号转换成另一种类型的信号，例如将模拟信号转换为数字信号。

集成运算放大电路可以通过内部的电路实现信号转换，从而满足不同应用的需求。

5. 支持多种应用集成运算放大电路可以应用于多种不同的领域，例如音频放大器、振荡器、滤波器、电源管理等。

其多功能性和灵活性使得它成为广泛应用于各种电子设备中的电路之一。

三、集成运算放大电路的应用1. 音频放大器集成运算放大电路在音频放大器中得到了广泛应用。

通过将输入音频信号放大并输出到扬声器，可以实现音频信号的放大和扩音，从而提高音乐的质量和声音的清晰度。

2. 振荡器集成运算放大电路可以应用于振荡器中，通过控制内部的电容和电阻来实现频率的调节和控制，从而实现不同频率的振荡。

3. 滤波器集成运算放大电路可以应用于滤波器中，通过内部的电容和电阻来实现低通、高通、带通等不同类型的滤波器，从而实现对输入信号的滤波。

第6章集成运算放大器的应用一填空题1、反相比例电路中，集成运放的反相输入端为点，而同相比例电路中集成运放两个输入端对地的电压基本上等于电压。

2、对数和指数电路是利用二极管的电流和电压之间存在。

3、将正弦波转换为矩形波，应采用；将矩形波转换为三角波，应采用；将矩形波转换为尖脉冲，应采用。

4、滞回比较器具有特性，因此，它具有强的特点。

5、电压比较器的集成运放常常工作在；常用的比较器有比较器、比较器和比较器。

答案：1、接地、电源 2、指数关系 3、过零比较器、积分电路、微分电路 4、滞回，抗干扰性5、非线性区，单限、滞回、窗口二选择题1、为了避免50Hz电网电压的干扰进入放大器，应选用______滤波电路（）A.低通B.高通C.带通D．带阻2、若从输入信号中抑制低于3kHZ的信号，应选用_____滤波电路（）A.低通B.高通C.带通D．带阻3、若从输入信号中取出低于3kHZ的信号，应选用_____滤波电路（）A.低通B.高通C.带通D．带阻4、若从有噪声的信号中提取2kH Z～3kH Z的信号进行处理，应选用_____滤波电路（）A.低通B.高通C.带通D．带阻5、在下列电路中，____电路能将正弦波电压移相+900。

（）A.反相比例运算电路B.同相比例运算电路C.积分运算电路6、在下列电路中，____电路能将正弦波电压转换成二倍频电压。

（）A.加法运算电路B.乘方运算电路C.微分运算电路7、在下列电路中，能在正弦波电压上叠加一个直流量的电路为（）A.加法运算电路B.积分运算电路C.微分运算电路8、在下列电路中，能够实现电压放大倍数为-90的电路为（）A.反相比例运算电路B.同相比例运算电路C.积分运算电路答案：1、D 2、B 3、A 4、C 5、C 6、B 7、A 8、A三判断题1、差分比例电路可以实现减法运算。

（）2、比例、积分、微分等信号运算电路中，集成运放工作在线性区；而有源滤波器、电压比较器等信号处理电路中，集成运放工作在非线性区。

第六章集成运放组成的运算电路运算电路例6-1例6-2例6-3例6-4例6-5例6-6例6-7例6-8例6-9例6-10例6-11乘法器电路例6-12例6-13例6-14非理想运放电路分析例6-15；【例6-1】试用你所学过的基本电路将一个正弦波电压转换成二倍频的三角波电压。

要求用方框图说明转换思路，并在各方框内分别写出电路的名称。

【相关知识】波形变换，各种运算电路。

【解题思路】利用集成运放所组成的各种基本电路可以实现多种波形变换；例如，利用积分运算电路可将方波变为三角波，利用微分运算电路可将三角波变为方波，利用乘方运算电路可将正弦波实现二倍频，利用电压比较器可将正弦波变为方波。

【解题过程】先通过乘方运算电路实现正弦波的二倍频，再经过零比较器变为方波，最后经积分运算电路变为三角波，方框图如图（a）所示。

【其它解题方法】先通过零比较器将正弦波变为方波，再经积分运算电路变为三角波，最后经绝对值运算电路（精密整流电路）实现二倍频，方框图如图（b）所示。

实际上，还可以有其它方案，如比较器采用滞回比较器等。

【例6-2】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。

【例6-3】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。

项目6 集成运放、反馈的认知及应用电路的制作学习目标1．知识目标(1) 了解集成运算放大器(简称集成运放)的结构组成及特性指标，了解常见集成运放的种类、引脚特性。

(2) 了解集成运放的“虚短”和“虚地”的概念，了解集成运放应用电路的分析与基本计算。

(3) 掌握反馈的定义、分类及判别方法，重点掌握各种反馈类型对放大电路静态和动态性能的影响。

2．技能目标(1) 掌握利用万用表、信号发生器、示波器测试反馈电路的特性的方法。

(2) 制作音频放大电路的中间级，学会对电路所出现故障进行原因分析及排除。

生活提点集成电路是20 世纪60 年代初发展起来的一种新型器件。

它把整个电路中的各个元器件以及器件之间的连线采用半导体集成工艺同时制作在一块半导体芯片上，再将芯片封装并引出相应引脚做成具有特定功能的集成电子线路。

与分立件电路相比，集成电路实现了器件、连线和系统的一体化，外接线少，具有可靠性高、性能优良、质量轻、造价低廉、使用方便等优点。

另外，通过引入反馈可改善放大电路的放大性能。

项目任务制作音频放大电路的中间级部分，要求该电路采用两级集成运放作为放大之用，电压放大倍数至少达到50以上。

该电路在PCB 上如图6.1 所示。

图6.1 音频放大电路的中间级部分项目实施6.1 集成运放的认知集成运放的实物如图6.2 所示。

6.1.1 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 6.3 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6.3 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6.4 所示。

图6.4 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。

电路中的集成运算放大器有哪些常见应用集成运算放大器（Operational Amplifier，简称OP-AMP）是一种高增益、差分输入的电子放大器，广泛应用于各种电路中。

其特点是具有高输入阻抗、低输出阻抗、高增益和宽带宽等特性，使其在电子电路中具有广泛的应用场景。

本文将介绍集成运算放大器的常见应用。

一、比较器应用集成运算放大器常用作比较器，将两个输入信号进行比较，并输出高电平或低电平信号。

比较器广泛应用于模拟量与数字量的转换电路、触发器电路和开关电路等。

由于集成运算放大器的开环增益极高，可以将其作为一个高增益的比较器来使用。

二、信号放大器应用集成运算放大器可以作为信号放大器，常常用于放大小信号。

在电子测量仪器、音频设备和放大器电路中，集成运算放大器可以将微弱的输入信号放大到足够的幅度，以便后续电路进行处理。

同时，由于集成运算放大器具有高输入阻抗和低输出阻抗的特点，可以有效地保持信号的稳定性和减小干扰。

三、滤波器应用集成运算放大器被广泛应用于滤波器电路中，用于实现不同类型的滤波功能。

通过合理设计电路参数，可以实现低通滤波、高通滤波、带通滤波和带阻滤波等不同的滤波效果。

这些滤波器常见于音频设备、无线通信电路和精确测量仪器等领域，用于滤除噪声、增强特定频率信号或去除干扰。

四、运算器应用集成运算放大器还可作为数学运算器，用于实现信号的数学运算。

比如，加法器、减法器和乘法器等。

在模拟计算系统、自动控制系统以及信号处理系统中，集成运算放大器可以实现各种数学运算，对输入信号进行处理和合成。

五、积分器和微分器应用集成运算放大器可以通过不同的电路连接方式构成积分器和微分器，用于实现信号的积分和微分运算。

积分器常用于测量仪器、自动控制系统和滤波器中，实现对信号的积分操作，从而得到积分结果。

微分器则在信号处理和自动控制系统中广泛使用，用于实现对信号的微分运算，反映信号变化率。

六、振荡器应用集成运算放大器还可作为振荡器的关键组件，用于产生稳定的振荡信号。