当前位置：文档之家 › 第六章集成运放组成的运算电路典型例题

第六章集成运放组成的运算电路典型例题

  • 格式：pdf
  • 大小：1.08 MB
  • 文档页数：24

下载文档原格式

  / 24

合集下载

第六章 集成运算放大器

第六章 集成运算放大器

偏置电路是为集成运算放大器的输入级、中间级和输出级电路 提供静态偏置电流，设置合适的静态工作点。 运算放大器的图形符号如图6-2所示，其中反相输入端用“-”号 表示，同相输入端用“+”号表示 。器件外端输入、输出相应 地用N、P和O表示。
图6-2 运算放大器的图形符号
二、集成运算放大器的主要参数 1. 开环差模电压放大倍数 uo 开环差模电压放大倍数A
图6-4 反馈信号在输出端的取样方式 （a）电压反馈 （b）电流反馈
（4）串联反馈和并联反馈—─反馈的方式 如果反馈信号与输 入信号以串联的形式作用于净输入端，这种反馈称为串联反 馈，如图6-5（a）所示。如果反馈信号与输入信号以并联的 形式作用于净输入端，这种反馈称为并联反馈，如图6-5（b） 所示。可用输入端短路法判别，即将放大电路输入端短路， 如短路后反馈信号仍可加到输入端，则为串联反馈，如短路 后反馈信号仍无法到输入端，则为并联反馈。
图6-7 放大电路的传输特性1—闭环特性 2—开环特性
(3)展宽了通频带 放大器引入负反馈后，虽然放大倍数降低了，但放大器的稳定 性得以提高，由于频率不同而引起的放大倍数的变化也随 之减小。在不同的频段放大倍数的下降幅度不同，中频段 下降的幅度较大，而在低频段和高频段下降的幅度较小， 结果使放大器的幅频特性趋于平缓，即展宽了通频带。
(4)改变了输入输出电阻 负反馈对输入电阻的影响取决于反馈信号在输入端的连接方式。 并联负反馈是输入电阻减小，串联负反馈是输入电阻增大。 负反馈对输出电阻的影响取决于反馈信号在输出端的取样方 式。电压负反馈是输入电阻减小，电流负反馈是输入电阻增 大。电压负反馈有稳定输出电压的作用，电流负反馈有稳定 输出电流的作用。 电压串联负反馈使电压放大倍数下降，稳定了输出电压，改善 了输出波形，增大了输入电阻，减小了输出电阻，扩展了通 频带。电压并联负反馈使电压放大倍数下降，稳定了输出电 压，改善了输出波形，减小了输入电阻，减小了输出电阻， 扩展了通频带。电流串联负反馈使电压放大倍数下降，稳定 了输出电流，改善了输出波形，增大了输入电阻，增大了输 出电阻，扩展了通频带。电流并联负反馈使电压放大倍数下 降，稳定了输出电流，改善了输出波形，减小了输入电阻， 增大了输出电阻，扩展了通频带。

第六章集成运算放大器习题及答案

第六章集成运算放大器习题及答案

第六章集成运算放大器习题及答案1、由于 ，集成电路常采用直接耦合，因此低频性能好，但存在 。

2、共模抑制比K CMR 是 ，因此K CMR 越大，表明电路的 。

3、电流源不但可以为差分放大器等放大电路 ，而且可以作为放大电路的 来提高放大电路的电压增益，还可以将差分放大电路双端输出 。

4、一般情况下，差动电路的共模电压放大倍数越大越好，而差模电压放大倍数越小越好。

（ ）5、在输入信号作用下，偏置电路改变了各放大管的动态电流。

（ ）6、有源负载可以增大放大电路的输出电流。

（ ）7、用恒流源取代长尾式差分放大电路中的发射极电阻Re ，将使电路的 （ ） A.差模放大倍数数值增大 B.抑制共模信号能力增强 C.差模输入电阻增大8、在差动电路中，若单端输入的差模输入电压为20V ，则其共模输入电压为（ ）。

A. 40VB. 20VC. 10VD. 5V 9、电流源的特点是（ ）。

A 交流电阻小，直流电阻大；B 交流电阻大，直流电阻小； C. 交流电阻大，直流电阻大； D. 交流电阻小，直流电阻小。

10、关于理想运算放大器的错误叙述是（ ）。

A ．输入阻抗为零，输出阻抗也为零；B ．输入信号为零时，输出处于零电位；C ．频带宽度从零到无穷大；D ．开环电压放大倍数无穷大 11、（1）通用型集成运放一般由哪几部分电路组成？每一部分常采用哪种基本电路？对每一部分性能的要求分别是什么？（2）零点漂移产生的原因是什么？抑制零点漂移的方法是什么?12、已知一个集成运放的开环差模增益A id 为100dB ，最大输出电压峰-峰值U opp =±10V,计算差模输入电压u i （即u +-u -）为10μV,0.5mV ，-200μV 时的输出电压u 0。

13、如图所示电路参数理想对称，晶体管的β均为50 ,r bb ′=100Ω，U BEQ = 0.7。

试计算R W 滑动端在中点时VT 1管和VT 2管的发射极静态电流I EQ ，以及动态参数A d 和R i 。

第六章 集成运放组成的运算电路典型例题

第六章 集成运放组成的运算电路典型例题

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。

集成运算放大电路

集成运算放大电路

iL
uI R1
(2) 悬浮负载电压—电流变换器 悬浮负载电压—电流变换器电路如图27所示。
（a）反相电压—电流变换器
（b）同相电压—电流变换器
图27 悬浮负载的电压—电流变换器
图27（a）是一个反相电压—电流变换器，它是一个电流并联负反馈电 路，它的组成与反相放大器很相似，所不同的是现在的反馈元件（负载） 可能是一个继电器线圈或内阻为RL的电流计。流过悬浮负载的电流为
（a）基本电路
图28 电流—电压变换器
（b）典型电路
图28(a)是一个基本的电流—电压变换器，根据集成运放的“虚断”和 “虚地”概念，有 和 ，故
u 0
，从而有
i 0
i F 是一个经常用在光电转换电路中的典型电路。图中 iI 图28(b) V是光电二 极管，工作于反向偏置状态。
O F F I F 根据集成运放的“虚断”和“虚地”概念可得
u u 0 i i 0 iI iF
uO uI R1 RF RF uO uI R1
2. 同相比例运算电路 同相比例运算电路如图21所示。
图21同相运算电路 由虚短、虚断可得：
u u uI i i 0 i1 i F
RF u O (1 )u I R1
RF RX
4. 测量放大器 测量放大器电路如图33所示
图33 测量放大电路
由图33可知： (1) 热敏电阻 和R组成测量电桥。当电桥平衡时 信号，故输出 ，相当于共模
Rt ，若测量桥臂感受温度变化后，产生与 相应的微小
u S1 u S，这相当于差模信号，能进行有效地放大。 信号变化 uO 0 2
③ 不接基准电压，即 称为过零比较器。

第六章习题简答

第六章习题简答

［答案］ （1） vO1 = −
R2 vI R1
vO 2 = −vO 2 ∴ vO = vO 2 − vO1 = −2vO1 =
（2） vO =
2 R2 vI R1
2 R2 vI = 5V R1
6.5.15
电路如题图 6.5.15 所示，A1、A2 均为理想运算放大器，写出输出电压 vO 的表达式。
6.5.4 在题图 6.5.4 所示的电路中，A 为理想运算放大器。 1. 写出 vo 与 vI 的关系式； 2. 问流过电阻 R2 的电流 I2＝？
［答案］ 1. 将 R3 看成运放输入阻抗的一部分，R5 看成运放输出阻抗的一部分，则 R1、R2、R3、 ，于是有 v0 = − Rf 的连接点可看成“虚地”
8 V （峰值 8V） 。 2
图 6.5.13 所示的电路中， A 为理想运算放大器。 设 R1=R2=RL=10kΩ， R3=Rf=100kΩ， v1=0.55V，求输出电压 vo、负载电流 IL 及运放输出电流 IO。
6.5.13
［答案］ 解：
vP =
R3 vI R2 + R3 vO = (1 + IL =
vo 。 vI
［答案］ 设 R3，R4 间节点处电压为 v′ ，则
v′ R = − 2 = −10 vI R1 vo R3 + ( R2 // R4 ) = = 2.5 v′ R2 // R4
8
vo vo v′ = ⋅ = 2.5 × (−10) = −25 vI v′ vI
6.5.11 在题图 6.5.11 所示的电路中，A1、A2 为理想运算放大器，求 vo 的表达式。
Rf R1
vI ；
2． R1、R2、R3、Rf 的连接点可看成“虚地” ，I2＝0。 6.5.5 集成运算放大器电路如题图 6.5.5 所示。设 A 为理想运放，vI＝0.5V，试求负载电阻 RL 上的电压 vo、电流 IL 以及集成运放的输出电流 Io。

第六章《集成运算放大电路》

第六章《集成运算放大电路》

U od = U od 1 U od 2 = A u1 U id A u 2 ( U id ) = 2 A u 1 U id
U od 结论：差模电压放大倍数等于 结论： Ad = = A u1 半电路电压放大倍数。 半电路电压放大倍数。 2 U id
21
§6-3．差分放大电路
（2）共模输入方式
非线性区： 非线性区：
u o只有两种可能 : + U OM或 U OM
7
§6-2．集成运放中的电流源电路
( 一) 电 流 源 概 述
一、电流源电路的特点： 电流源电路的特点：
这是输出电流恒定的电路。它具有很高的输出电阻。 这是输出电流恒定的电路。它具有很高的输出电阻。 BJT、FET工作在放大状态时 工作在放大状态时， 1、BJT、FET工作在放大状态时，其输出电流都是具有恒流特 性的受控电流源；由它们都可构成电流源电路。 性的受控电流源；由它们都可构成电流源电路。 在模拟集成电路中，常用的电流源电路有： 2、在模拟集成电路中，常用的电流源电路有： 镜象电流源、精密电流源、微电流源、 镜象电流源、精密电流源、微电流源、多路电流源等 电流源电路一般都加有电流负反馈。 3、电流源电路一般都加有电流负反馈。 电流源电路一般都利用PN结的温度特性， PN结的温度特性 4、电流源电路一般都利用PN结的温度特性，对电流源电路进 行温度补偿，以减小温度对电流的影响。 行温度补偿，以减小温度对电流的影响。
差模输入信号为Ui1 － Ui2=2 Uid 差模输入信号为U
差模输入方式
定义： 定义：Ad=Uod/2Uid
20
§6-3．差分放大电路
A u1 U od 1 = U i1
U od 2 U i2
A u2 =

汽车电工电子技术第6章 集成运放


1.集成运算放大器特性与参数
2）主要特性
（2） 饱和区的特点 理想运放工作在饱和区时，“虚断”的概念依然成立，但
“虚短”的概念不再成立。这时
当u+>u－时，uO=+UOM 当u+<u－时，uO=－UOM
分析运放的应用电路时，首先将集成运放当作理想运 算放大器；然后判断其中的集成运放工作在线性区还是非 线性区。在此基础上分析具体电路的工作原理。
1）基本结构
集成运放的输入级有两 个输入端，其中一个输 入端的信号与输出信号 之间为反相关系，称为
反相输入端
u－
u+
同相输入端
_ ∞Ao 输出端
+
uO
+
反相输入端，另一个输入端的信号与输出信号之间为同相
关系，称为同相输入端，在图中用符号“+”标注。运放有 一个输出端。
1.集成运算放大器结构 2）封装形式
和“虚断”。即
u+≈u－ i+= i－≈0 “虚短”表示集成运放的同相输入端与反相输入端的电 压近似相等，如同将该两点虚假短路一样。若运放其中一个 输入端接“地”，则有u+≈u－=0，这时称“虚地”。 “虚断”表示没有电流流入运放（因为理想运放的差模 输入电阻Rid→∞），如同运放的两个输入端被断开一样。
（7）电源电压UCC 一般都用对称的正、负电源同时供电
1.集成运算放大器特性与参数
2）主要特性
电压传输特性是指表示集成运放输出电压u0与输入电压ui之间关 系的特性曲线
线性区
饱和区
饱和区
1.集成运算放大器特性与参数
2）主线要特性性区
u0＝ A0 (u+-u-)= A0ui

第六章集成运放组成的运算电路典型例题.docx

第六章集成运放组成的运算电路运算电路刁例6-1 口例6-2 目例6-3 口例6-4 □例6-5 口例6-6 例6-7日例6-8匚］例6-9 卜例6-10卜例6-11乘法器电路囹例6-12习例6-13 ZJ例6-14非理想运放电路分析Ξ0 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岀电路的名称。

【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（所示。

% -t J<ι电揺⅛l⅞JK实际上，还可以有其它方案，如比较器采用滞回比较器等。

TrDP 【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。

试说明本电路中稳压管∙ I的作用。

（2）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】时，稳压管D £截止，电路的电压增益当k（1）当卩IXlV时，稳压管DE导通，电路的输出电压"o被限制在±5V ,即POr^r。

根据以上分析，可画出"θ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分别求岀当电位器的滑动端移到最上端、中间位置和最下端时的输岀电压t的值。

集成运算放大器基本运算电路

集成运算放大器的基本运算电路集成运算放大器是一种具有高电压放大倍数的直接耦合多级放大电路。

当外部接入不同的线性或非线性元器件组成负反馈电路时，可以灵活地实现各种特定的函数关系。

在线性应用方面，可组成比例、加法、减法、积分、微分、对数等模拟运算电路。

基本运算电路（1)反相比例运算电路电路如图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uO＝-ui图1 反相比例运算电路为了减小输入偏置电流引起的运算误差，在同相输入端应接入平衡电阻R2=R1||RF。

(2)同相比例运算电路图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)ui当R1→∞时，uO=ui，即得到如图3所示的电压跟随器。

图中R2=RF，用以减小漂移和起保护作用。

一般RF取10KΩ，RF太小起不到保护作用，太大则影响跟随性。

图2 同相比例运算电路图3 电压跟随器(3)反相加法电路电路如图4所示。

图4 反相加法运算电路输出电压与输入电压之间的关系为uO=()R3=R1||R2||RF (4) 减法运算电路对于图5所示的减法运算电路，当R1=R2，R3=RF时，有如下关系式uO=(ui2-ui1)图5 减法运算电路(5)积分运算电路反相积分电路如图6所示。

在理想化条件下，输出电压uo等于uo(t)= —式中“—”号表示输出信号与输入信号反相。

uc(o)是t=0时刻电容C两端的电压值，即初始值。

图6 积分运算电路如果ui(t)是幅值为E的阶跃电压，并设uc(o)=0，则—即输出电压uo(t)随时间增长而线性下降。

显然时间常数R1C的数值大，达到给定的uo值所需的时间就长。

积分输出电压所能达到的最大值受集成运放最大输出范围的限制。

在进行积分运算之前，首先应对运放调零。

为了便于调节，将图中K1闭合，通过电阻R2的负反馈作用帮助实现调零。

但在完成调零后，应将K1打开，以免因R2的接入造成积分误差。

K2的设置一方面为积分电容放电提供通路，同时可实现积分电容初始电压uc(o)=0。

模拟电子技术教程第6章习题答案

第6章习题答案1. 概念题：（1）由运放组成的负反馈电路一般都引入深度负反馈，电路均可利用虚短路和虚断路的概念来求解其运算关系。

（2）反相比例运算电路的输入阻抗小，同相比例运算电路的输入阻抗大，但会引入了共模干扰。

（3）如果要用单个运放实现：A u＝－10的放大电路，应选用 A 运算电路；将正弦波信号移相＋90O，应选用 D 运算电路；对正弦波信号进行二倍频，应选用 F 运算电路；将某信号叠加上一个直流量，应选用 E 运算电路；将方波信号转换成三角波信号，应选用 C 运算电路；将方波电压转换成尖顶波信号，应选用 D 运算电路。

A. 反相比例B. 同相比例C. 积分D. 微分E. 加法F. 乘方（4）已知输入信号幅值为1mV，频率为10kHz～12kHz，信号中有较大的干扰，应设置前置放大电路及带通滤波电路进行预处理。

（5）在隔离放大器的输入端和输出端之间加100V的电压会击穿放大器吗？（不会）加1000V的交流电压呢？（不会）（6）有源滤波器适合于电源滤波吗？（不适用）这是因为有源滤波器不能通过太大的电流或太高的电压。

（7）正弦波发生电路中，输出端的晶体管一定工作在放大区吗？（一定）矩形波发生电路中，输出端的晶体管一定工作在放大区吗？（不一定）（8）作为比较器应用的运放，运放一般都工作在非线性区，施密特比较器中引入了正反馈，和基本比较器相比，施密特比较器有速度快和抗干扰性强的特点。

（9）正弦波发生电路的平衡条件与放大器自激的平衡条件不同，是因为反馈耦合端的极性不同，RC正弦波振荡器频率不可能太高，其原因是在高频时晶体管元件的结电容会起作用。

（10）非正弦波发生器离不开比较器和延时两个环节。

（11）当信号频率等于石英晶体的串联谐振或并联谐振频率时，石英晶体呈阻性；当信号频率在石英晶体的串联谐振频率和并联谐振频率之间时，石英晶体呈感性；其余情况下石英晶体呈容性。

（12）若需要1MHz以下的正弦波信号，一般可用 RC 振荡电路；若需要更高频率的正弦波，就要用 LC 振荡电路；若要求频率稳定度很高，则可用石英晶体振荡电路。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
状态，只要输入电压极性不变，输出电压不会变化。
【解题过程】 （1）由图 (a) 可知，该电路为运放组成的积分电路，所以输出电压
当
时, 已知
当
时
当
时
当
时
同理，当
学习必备
欢迎下载
当
时
当
当
时
画出输出电压的波形如图 (c) 所示。
（ 2 ）若时
图 (c)
学习必备
欢迎下载
当
时
已知运放的电源电压为 15V，那么，电路的输出电压的最大值 时刻已处于饱和状态。
与 之间的微分运算关系。
【解题过程】
（1）由图可知，以 uO 作为输入，以 uO2 作为输出，A2、R3 和 C组成积分运算电路， 因而必须引入负反馈， A2 的两个输入端应上为“－”下为“＋”。
利用瞬时极性法确定各点的应有的瞬时极性，就可得到
A1 的同相输入端和反相输入端。设 uI 对“地”为“＋”，则为使 A1 引入负反馈， uO2
【解题思路】 根据运放输入端“虚短”、“虚断”的结论推导输入电压与输出电压之间的关系式。
学习必备
欢迎下载
【解题过程】 （ 1 ）为分析方便，标出各支路的电路参考方向如图所示。因为电路的同相输入端接地。所以
① ② ③ ④ 由③式得
代入②式得
⑤ 由①、④、⑤式得
故
代入有关数据得
学习必备
欢迎下载
（ 2 ）若用一个反馈电阻
【例 6-5 】在图 (a) 所示电路中，设电路的输入波形如图 (b) 所示，且在
时,
。
（ 1 ）试在理想的情况下，画出输出电压的波形。
（ 2 ）若
，运放的电源电压为 15V , 画出在上述输入下的输出电压的波形。
学习必备
欢迎下载
图 (a)
图 (b)
【相关知识】 积分器、运放的传输特性。
【解题思路】 当积分器的输出电压小于运放的最大输出电压时，运放工作于线性状态；当积分器的输出电压等于运放的最大输出电压之后，运放进入饱和
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。
学习必备
欢迎下载
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。
出电压之间的关系式。
【解题过程】 由于输入电压
，运放 的输出极性为负，二极管
导通，整个电路构成电压并联负反馈。设运放
的输出电压为
。由图可知
由以上两式可得
学习必备
欢迎下载
【例 6-13 】电路如图所示，假设运放为理想器件，试写出电路输出信号与输入信号的关系式并说明电路功能。
【相关知识】 乘法器、积分器。
代替 T 型电阻网络，那么
为了得到同样的增益，应选电阻
由此可见，若用一个反馈电阻
代替 T 型电阻网络时，
的阻值远大于 T 型电阻网络中的元件阻值。
【例 6-10 】理想运放电路如图所示，试求输出电压与输入电压的关系式。
【相关知识】 加法器、减法器。
【解题思路】 由图可知，本电路为多输入的减法运算电路，利用叠加原理求解比较方便。
（2） 若电源电压用 15V，那么，运放的最大输出电压
，当
均小于电源电压，这说明两个运放都工作在线性区，故电路能正常工作。
时，
，
。运放 A1 和 A2 的输出电压
【例 6-7 】电路如图所示，设运放均有理想的特性，写出输出电压
与输入电压 、 的关系式。
【相关知识】 运放组成的运算电路。
学习必备
欢迎下载
,
，
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
，设 A 为理想运算放大器，其输出电压最大值为 的值。
，试
【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
【解题过程】
图 (a) 时电路工作开环状态。
学习必备
欢迎下载
（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
（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)
【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
R2 ＝R3＝ R4＝R7＝R，R5＝ 2R。求解 i L 与 uI 之间的函数关系。
【相关知识】 集成运放工作在线性区的特点，“虚短”和“虚断”的分析方法，基本运算电路的识别。
【解题思路】
（1） 由图判断出集成运放 A1 和 A2 分别引入的局部电压反馈为负反馈。
（2） 识别集成运放 A1和 A2 分别组成的基本运算电路类型。
【解题思路】 分析各运放组成哪种单元电路，根据各单元电路输出与输入关系，推导出总的输出电压的关系式。
【解题过程】 由图可知，运放 A1、 A2组成电压跟随器。
， 运放 A4 组成反相输入比例运算电路
运放 A3 组成差分比例运算电路
以上各式联立求解得：
【例 6-8 】在图示电路中，假设 A 为理想运放，电容初始电压为零。现加入 升到 10V 所需的时间。【解题过程】当 Nhomakorabea时
学习必备
欢迎下载
当
时
利用叠加原理可求得上式中，运放同相输入端电压
于是得输出电压
【例 6-11 】电路如图 (a) 所示。设运放均为理想运放。
（ 1 ）为使电路完成微分运算，分别标出集成运放
A1、A2 的同相输入端和反相输入端；
（ 2 ）求解输出电压和输入电压的运算关系
图 (a)
图 (b)
当
时, 令
。但
解上式得
当
时，令
解得 同理，当
时，令
解之得
，这是不可能的，故电路在某个
学习必备
欢迎下载
当
可求得
画出输出电压的波形如图 (d) 所示。
图（ d）
【常见的错误】 当积分器的输出电压等于运放的最大输出输出电压之后，运放将处于饱和状态。这一点往往被忽视。
【例 6-6 】如图所示的理想运放电路，可输出对“地”对称的输出电压
学习必备
欢迎下载
【相关知识】 负反馈，运算电路的基本特点，积分运算电路，微分运算电路，在反馈通路采用运算电路来实现其逆运算的方法。
【解题思路】 （ 1 ）根据集成运放在组成运算电路时的基本特点即引入深度电压负反馈，标出
A1、 A2 的同相输入端和反相输入端，使其引入负反馈。
（ 2 ）先分析
与 之间的积分运算关系，然后根据“虚短”、“虚断”方法求解
的电位应为“－”， 即 R1 的电流等于 R2 的电流； 而为使 uO2的电位为“－”， uO 的电位必须为“＋”。 因此，uO与 uI 同相，即 A1 的输入端上为“＋”、
下为“－”。
电路的各点电位和电流的瞬时极性、 A1 和 A2 的同相输入端和反相输入端如图 (b) 所标注。
（2）A2 的输出电压
时，稳压管
截止，电路的电压增益
故输出电压
图 (b)
学习必备
欢迎下载
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
学习必备
欢迎下载
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 6-10 例 6-11
例 6-3 例 6-4
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 6-5
例 6-6 例 6-7 例 6-8 例 6-9
【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。
得
而
故
学习必备
欢迎下载
当 从 0V 上升到 10V， 则
【例 6-9 】在实际应用电路中，为了提高反相输入比例运算电路的输入电阻，常用图示电路的
，
。
T 型电阻网络代替一个反馈电阻
。设
（ 1 ）求
（ 2 ）若用一个电阻
替换图中的 T 型电阻网络，为了得到同样的电压增益，
应选多大的阻值？
【相关知识】 反相输入比例器。
输出电压 应大于零。根据以上原则，可推论出在 uI2 >0 和 uI2 <0 两种情况下如何连接集成运放的同相输入端和反相输入端。
（3） 根据运算电路类型以及“虚短”和“虚断”的分析方法分别求解
uO1 以及 uO2的表达式，从而得到 i L 与 uI 之间的函数关系。
【解题过程】 以 uI 和 uO为输入信号， A1、 R1 、R2 和 R3 组成加减运算电路，
，其输出电压
以 uO1 为输入信号， A2、R4 和 R5 组成反相比例运算电路，其输出电压
UI1 ＝1V、UI2 ＝－ 2V、UI3 ＝－ 3V 的直流电压。试计算输出电压 UO 从 0V 上
学习必备
欢迎下载
【相关知识】 加法器、积分器。
【解题思路】 先根据电容两端电压与电容电流的表达式推导输出电压与电容电流的关系，再利用运放输入端“虚短”、“虚断”的结论推导各个