第五章直接耦合放大器和集成运算放大器测试
一、选择题
1.直接耦合放大器采用的级间耦合形式是（）
A.阻容耦合
B.直接耦合
C.变压器耦合
D.以上都不是
2.直接耦合放大器的功能（）
A.只能放大直流信号
B.只能放大交流信号
C.直流和交流信号都能放大
D.所有频率范围内信号都能放大
3.差分放大器抑制零点漂移的效果主要取决于（）
A.两个三极管的放大倍数
B.两个三极管的对称程度
C.每个三极管的穿透电流大小
D.两个三极管的静态工作点
4.差分放大器比一般单级放大器多使用一倍的元件，目的（）
A.提高电压放大倍数
B.使电路放大信号时失真度减小
C.抑制零点漂移
D.完全消除零点漂移
5.差分放大器有差模放大倍数A VD和共模放大倍数A VC，性能好的差分放大器应该是（）
A.A VD等于A VC
B.A VD大而A VC小
C.A VD小而A VC大
D.两者相差小
6.多级直接耦合放大器的级间耦合元件（）
A.导线
B.电阻
C.稳压二极管
D.电容
7.下图2中所示的两级直耦放大器中，若去掉三极管V2的发射极电阻Re，则（）
A.三极管V1的工作点接近截止区，但不影响电路的正常放大
B.三极管V1的工作点接近截止区，并且影响电路的正常放大
C.三极管V1的工作点接近饱和区，但不影响电路的正常放大
D.三极管V1的工作点接近饱和区，并且影响电路的正常放大
图1 图2
8.图1所示电路是（）
A.反向比例运算器
B.同相比例运算器
C.反向电压跟随器
D.同相电压跟随器
9.图1所示，R1=1KΩ,R f=11KΩ,R2=1KΩ，此电路放大倍数（）
A.11
B.12
C.-11
D.-12
10.导致直耦放大器产生零漂因素很多，最难控制的是（）
A.半导体器件参数随温度的变化
B.电路中电阻阻值的变化
C.电源电压变化
D.输入信号的变化
11.典型的差分放大器有发射极电阻Re，该电阻的作用是（）
A.提高差模信号的放大能力
B.降低共模信号的放大能力
C.提高电路的对称性
D.提高放大倍数的稳定性
12.双端输入--双端输出差分放大器的差模电压放大倍数是（）
A.单管放大电路放大倍数的2倍
B.与单管放大电路一样大
C.单管放大电路放大倍数的1/2
D.无法与单管电路比较
13.选用差分放大器电路的原因（）
A.克服温漂
B.提高输入电阻
C.稳定放大倍数
D.降低放大倍数
图3 图4
14.如图3所示，当V i=0.1v时，输出电压Vo为（）
A.-1V
B.1V
C.-1.1V
D.1.1V
15.上题中电路引入的反馈类型是（）负反馈
A.电压并联
B.电流并联
C.电压串联
D.电流串联
16.如图4所示，下列说法正确的是（）
A.Vo= -Vi
B.Vo=Vi
C.电压放大器
D.电压跟随器
17.在差分放大电路中，若共模增益A VC为-20dB，差模增益
A VD为20dB，则共模抑制比K CMR为（）
A.100dB
B.40dB
C.100
D.40
二、判断题
1.直耦放大器只能放大直流信号，不能放大交流信号。（）
2.差分放大电路中射极共用电阻Re引入差模负反馈。（）
3.运放的输入级往往采用差分放大电路，其主要目的是为了提高放大倍数。（）
4.理想集成运放的输入电阻无穷大，输出电阻为零。（）
5.无论是同向比例运算电路还是反向比例运算电路的闭环电
压放大倍数与运放的开环电压放大倍数无关，只与外接电阻有关。（）6.差分放大器使电路尽可能对称，可完全消除零漂。（）
7.集成运放在应用中一般都需引入深度的电压负反馈。（）
8.反向输入比例运算电路引入的是电压串联负反馈。（）
9.理想运放中的“虚地”表示两输入端实际对地短路。（）
10.集成运放属于线性放大电路。（）
11.所谓共模输入信号是指加在差分放大器的两个输入端的电
压之和。（）
12.为避免集成运放损坏，在实际应用时要外接保护电路。（）
《电路与电子学基础》实验报告 实验名称集成运算放大器应用 班级2013211XXX 学号2013211XXX 姓名XXX
实验7.1 反相比例放大器 一、实验目的 1．测量反相比例运算放大器的电压增益，并比较测量值与计算值。 2．测定反响比例放大器输出与输入电压波形之间的相位差。 3．根据运放的输入失调电压计算直流输出失调电压，并比较测量值与计算值。 4．测定不同电平的输入信号对直流输出失调电压的影响。 二、实验器材 LM 741 运算放大器 1个 信号发生器 1台 示波器 1台 电阻：1kΩ 2个，10kΩ 1个，100kΩ 2个 三、实验步骤 1.在EWB平台上建立如图7-1所示的实验电路，仪器按图设置。 单击仿真开关运行动态分析，记录输入峰值电压 V和输出峰值电压 ip V，并记录直流输出失调电压of V及输出与输入正弦电压波形之间的op 相位差。
Vip=4.9791mV Vop=498.9686mV Vof=99.37mV 相位差π 2.根据步骤1的电压测量值，计算放大器的闭环电压增益Av。 Av=-100.2 3.根据电路元件值，计算反相比例运算放大器的闭环电压增益。 Av=-100 4.根据运放的输入失调电压 V和电压增益Av，计算反相比例运放 if 的直流输出失调电压 V。 of Vof=100mV 四、思考与分析 1．步骤3中电压增益的计算值与步骤1，2中的测量值比较，情况如何？ 计算值为-100，测量值为-100.2，基本相等，略有误差
2．输出与输入正弦电压波形之间的相位差怎样？ 相位差为π 3．步骤1中直流输出失调电压的测量值与步骤4中的计算值比较，情况如何？ 测量值为99.37mV,计算值为100mV,基本相等，略有误差 4．步骤1中峰值输出电压占直流输出失调电压的百分之几？ 500% 5．反馈电阻 R的变化对放大器的闭环电压增益有何影响？ f 在R1一定的条件下，Rf越大，闭环电压增益越大 实验7.2 加法电路 一、实验目的 1．学习运放加法电路的工作原理。 2．分析直流输入加法器。 3．分析交直流输入加法器。 4．分析交流输入加法器。 二、实验器材 LM741 运算放大器 1个直流电源 2个 0～2mA毫安表 4个万用表 1个 信号发生器 1台
第五章多级放大电路 第一节多级放大电路 在实际工作中，为了放大非常微弱的信号，需要把若干个基本放大电路连接起来，组成多级放大电路，以获得更高的放大倍数和功率输出。 多级放大电路内部各级之间的连接方式称为耦合方式。常用的耦合方式有三种，即阻容耦合方式、直接耦合方式和变压器耦合方式。 1.多级放大电路的耦合方式 1.1阻容耦合 通过电容和电阻将信号由一级传输到另一级的方式称为阻容耦合。图所示电路是典型的两级阻容耦合放大电路。 优点：耦合电容的隔直通交作用，使两级Q相互独立，给设计和调试带来了方便； 缺点：放大频率较低的信号将产生较大的衰减，不适合传递变化缓慢的信号，更不能传递直流信号；加之不便于集成化，因而在应用上也就存在一定的局限性。 1.2直接耦合 多级放大电路中各级之间直接（或通过电阻）连接的方式，称为直接耦合。 直接耦合放大电路具有结构简单、便于集成化、能够放大变化十分缓慢的信号、信号传输效率高等优点，在集成电路中获得了广泛的应用。 直接耦合放大电路存在的最突出的问题是零点漂移问题。所谓零点漂移是指把一个直接耦合放大电路的输入端短路时，即输入信号为零时，由于种种原因引起输出电压发生漂移（波动）。
1.3变压器耦合 变压器耦合放大电路如图所示。这种耦合电路的特点是：级间无直流通路，各级Q独立；变压器具有阻抗变换作用，可获最佳负载；变压器造价高、体积大、不能集成，其应用受到限制。 耦合方式优点缺点应用 直接耦合·可放大直流及缓慢变化 的信号，低频响应好。 ·便于集成·各级Q不独立，使设计、 计算、调试不便。 ·有严重的零点漂移问题。 直流或交流放 大，分立或集成 电路 阻容耦合·各级Q独立 ·传输交流信号损失小， 增益高 ·体积小，成本低·无法集成 ·不能放大直流及缓慢变化 的信号，低频响应差 交流放大 分立电路 变压器耦合·各级Q独立 ·可以改变交流信号的电 压、电流和阻抗 ·无法集成 ·高频和低频响应差 ·体积大，笨重 功率放大 调谐放大 2.直接耦合放大电路的特殊问题——零点漂移 2.1零点漂移 所谓零点漂移是指当把一个直接耦合放大电路的输入端短路时，即输入信号为零时，由于种种原因引起输出电压发生漂移（波动）。 产生零点漂移的原因很多。如晶体管的参数随温度的年华、电源、电压的波动等，其中，温度的影响是最重要的。在多级放大电路中，又已第一、第二级的漂移影响最为严重。因此，抑制零点漂移着重点在第一、第二级。 2.2差分式放大电路（观看视频） 在直接耦合多级放大电路中抑制零点漂移最有效的电路结构是差动放大电路。因此，在要求较高的多级直接耦合放大电路的前置级和集成电路中广泛采用这种电路。
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。
第九章集成运算放大器及其应用（易映萍） 9.1 差分放大电路 9.2互补功率放大电路 9.3 集成运算放大电路 9.4 理想集成运放的线性运用电路 9.5 理想集成运放的非线性运用电路 习题 第九章集成运算放大器及其应用 9.1 差分放大电路 9.1.1 直接耦合多级放大电路的零点漂移现象 工业控制中的很多物理量均为模拟量，如温度、流量、压力、液面和长度等，它们通过不同的传感器转化成的电量也均为变化缓慢的非周期性连续信号，这些信号具有以下两个特点： 1．信号比较微弱，只有通过多级放大才能驱动负载； 2．信号变化缓慢，一般采用直接耦合多级放大电路将其放大。 u＝0）时，人们在试验中发现，在直接耦合的多级放大电路中，即使将输入端短路（即 i u≠0）,这种现象称为零点漂移（简称为零漂），如图输出端还会产生缓慢变化的电压（即 o 9.1所示。 （a）测试电路（b）输出电压u o的漂移 图9.1 零点漂移现象 9.1.2 零漂产生的主要原因 在放大电路中，任何参数的变化，如电源电压的波动、元件的老化以及半导体元器件参数随温度变化而产生的变化，都将产生输出电压的漂移，在阻容耦合放大电路中，耦合电容对这种缓慢变化的漂移电压相当于开路，所以漂移电压将不会传递到下一级电路进一步放
大。但是，在直接耦合的多级放大电路中，前一级产生的漂移电压会和有用的信号（即要求放大的输入信号）一起被送到下一级进一步放大，当漂移电压的大小可以和有用信号相当时，在负载上就无法分辨是有效信号电压还是漂移电压，严重时漂移电压甚至把有效信号电压淹没了，使放大电路无法正常工作。 采用高质量的稳压电源和使用经过老化实验的元件就可以大大减小由此而产生的漂移，所以由温度变化所引起的半导体器件参数的变化是产生零点漂移现象的主要原因，因而也称零点漂移为温度漂移，简称温漂，从某种意义上讲零点漂移就是静态工作点Q点随温度的漂移。 9.1.3抑制温漂的方法 对于直接耦合多级放大电路，如果不采取措施来抑制温度漂移，其它方面的性能再优良，也不能成为实用电路。抑制温漂的方法主要由以下几种： （1）采用稳定静态工作的分压式偏置放大电路中Re的负反馈作用； （2）采用温度补偿的方法，利用热敏元件来抵消放大管的变化； （3）采用特性完全相同的三极管构成“差分放大电路”； 9.1.4 差分放大电路 差分放大电路是构成多级直接耦合放大电路的基本单元电路。直接耦合的多级放大电路的组成框图如图9.2所示。 图9.2 多级放大的组成框图 A倍后传送到负载上，对电路造从上图可知输入级一旦产生了温漂，会经中间级放大 u2 A≈1，对电路造成的成严重的影响，而中间级产生的温漂，由于直接到达功放级而功放的 u 影响跟输入级相比少得多，所以，我们主要应设法抑制输入级产生的温漂，故在直接耦合的多级放大电路中只有输入级常采用差分放大电路的形式来抑制温漂。 9.1.4.1 差分放大电路的组成及结构特点 一．电路组成 差分放大电路如图9.3所示。
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 < 两级阻容耦合放大电路 通常放大电路的输入信号都是很弱的，一般为毫伏或微伏数量级，输入功率常在1mV 以下。为了推动负载工作，因此要求把几个单级放大电路连接起来，使信号逐级得到放大，方可在输出获得必要的电压幅值或足够的功率。由几个单级放大电路连接起来的电路称为多级放大电路。在多级放大电路中，每两个单级放大电路之间的连接方式叫耦合；如耦合电路是采用电阻、电容进行耦合，则叫做“阻容耦合”。 阻容耦合交流放大电路是低频放大电路中应用得最多、最为常见的电路。本实验采用的是两级阻容耦合放大电路，如图3-1所示。 图3-1 两级阻容耦合放大电路 在晶体管V 1的输出特性曲线中直流负载线与横轴的交点U CEQ1=V CC ，与纵轴的交点（U CE =0时）集电极电流为 = 1 CQ I 3 1 1E E C CC R R R V ++ 静态工作点Q 1位于直流负载线的中部附近，由静态时的集电极电流I CQ1和集-射电压U CEQ1确定。当流过上下偏流电阻的电流足够大时，晶体管V 1的基级偏压为 2 1 1 1 R R V R U CC B += 晶体管V 1的静态发射极电流为 3 1 1 3 1 1 1 1 7.0E E B E E E B EQ R R U R R UB U I +-≈+-= 静态集电极电流近似等于发射极电流，即 11 1 1 EQ BQ EQ CQ I I I I ≈-= 晶体管V 1的静态集电极电压为 11 1 C CQ CC CQ R I V U -= 两级阻容耦合放大电路的总电压放大倍数为 21 u u u A A A = 其中，第一级放大电路的电压放大倍数为 1 1 1 1 1 )1(E be L u R r R A +++'- =ββ 晶体管V1的等效负载电阻为 2 1 1 i C L R R R =' 可作为第一级放大电路的外接负载，第二级放大电路的输入电阻为 ])1(//[//2 2 2 4 3 2 E be i R r R R R β++= 晶体管V 1和V 2的输入电阻分别为 1 1 1 26 )1(300EQ be I r β++≈ 2 2 2 26 )1(300EQ be I r β++= 第二级放大电路的电压放大倍数为 2 2 2 2 2 2 )1(E be L u R r R A ββ++' - = 其中，等效交流负载电阻L C L R R R 2 2 ='。 16-001、同相比例运算放大电路通常比反相运算放大电路输入阻抗 。 16-002、设图中A 为理想运放，请求出各电路的输出电压值。(12分) U 016V U 026V U 03V U 04 10V U 052V U 062V 16-003、在图示电路中，设A 1、A 2、A 3均为理想运算放大器，其最大输出电压幅值为± 12V 。 1． 试说明A 1、A 2、A 3各组成什么电路？ 2． A 1、A 2、A 3分别工作在线形区还是非线形区？ 3． 若输入为1V 的直流电压，则各输出端u O1、u O2、u O3的电压为多大？（10分） U o3 U o1 U o2 20 k 10 k 2V (1) A + + 8 2V (2) 10 k 20 k A + + 8 2V 1V (3) 20 k 10 k A + + 8 (4) 2V 3V U o4 20 k 10k 10 k 20k A + + 8 (5) 2 V U o5 20 k A + + 8 U o6 (6) 2V A + + 8 +k R 1 u I O3 k k 1．A 1组成反相比例电路，A 2 组成过零比较器，A 3 组成电压跟随器； 2．A 1和A 3 工作在线性区，A 2 工作在非线性区； 3．u O1 = -10V，u O2 = -12V，u O3 = -6V。 16-301、试求图所示各电路输出电压与输入电压的运算关系式。 图 解：在图示各电路中，集成运放的同相输入端和反相输入端所接总电阻均相等。各电路的运算关系式分析如下： （a ）f f f O I1I2I3I1I2131212 (1)225//R R R u u u u u u u R R R R =-?-?++?=--+ （b ） 3f f f 2 O I1I2I3I1I2131123123 (1)(1)1010R R R R R u u u u u u u R R R R R R R =- ?++?++?=-++++ （c ）)( 8)(I1I2I1I21 f O u u u u R R u -=-= （d ） 3f f f 4f O I1I2I3I41212431243I1I21314 (1)(1)////202040R R R R R R u u u u u R R R R R R R R R R u u u u =- ?-?++?++?++=--++ 16-302、在同相输人加法电路如图题8.1.1所示，求输出电压o v ；当R 1＝R 2＝R 3＝R f 时，o v ＝？ 解 输出电压为 P f O v R R v ???? ? ?+=31 式中 21 121212 P S S R R v v v R R R R = +++ 即)(112112213S S f O v R v R R R R R v +???? ??+???? ? ?+= 实训九 集成运放的线性应用 内容一 集成运放的反相、同相比例运算电路 一、实训目的 1.掌握集成运算放大器的使用方法。 2.了解集成运放构成反相比例、同相比例运算电路的工作原理。 3.掌握集成运放反相比例、同相比例运算电路的测试方法。 二、实训测试原理 1. 反相放大电路 电路如图（1）所示。输入信号U i 通过电阻R 1加到集成运放的反相输入端，输出信号通过反馈电阻R f 反送到运放的反相输入端，构成电压并联负反馈。 根据“虚断”概念，即i N =i p ，由于R 2接地， 所以同相端电位U p =0。又根据“虚短”概念可知，U N =U p ，则U N =U p =0，反相端电位也为零。但反相端又不是接地点，所以N 点又称“虚地”。则有 f 1i i =,1i = 1i R U ,f i =-f 0R U 则0U =-1 f R R i U 。 运放的同相输入端经电阻R 2接地,R 2叫平衡电阻，其大小为R 2=R 1∥R f 。 图（1） 反相放大电路 图（2） 同相放大电路 图（3） 电压跟随器 2. 同相放大电路 电路如图（2）所示。输入信号U i 通过平衡电阻R 2加到集成运放的同相输入端，输出信号通过反馈电阻R f 反送到运放的反相输入端，构成电压串联负反馈。根据“虚断”与“虚短”的概念，有N P i U U U ==，i N =i P =0；则得i 1f 0)1(U R U +=若1R =∞,0f =R ,则i 0U U =即为电压跟随器，如图（3）。 三、实训仪器设备 1.直流稳压电源 2.万用表 3.示波器 四、实训器材 1. 集成块μA741(HA17741) 2. 电阻10KΩ×2 100KΩ×2 2 KΩ×2 3. 电位器1KΩ×1 五、实训电路 图（3）反相比例运算实训电路 图（4）同相比例运算实训电路 六、测试步骤及内容 1. 反相比例运算实训 直接耦合放大电路的特点 直接耦合放大电路的特点 一般情况下，很多物理量如压力、液面、流量、温度、长度等经过传感器处理后转变为微弱的、变化缓慢的非周期电信号，这类信号还不足以驱动负载，必须经过放大。因这类信号不能通过耦合电容逐级传递，所以，要放大这类信号，采用阻容耦合放大电路显然是不行的，必须采用直接耦合放大电路。所谓直接耦合，就是将前一级的输出端直接接到后一级的输入端，如图7-1所示。 直接耦合放大电路与阻容耦合放大电路相比，具有以下特点： ① 电路中只有晶体管和电阻，没有大电容，级与级之间是直接联结，便于集成化。 ② 由于级间采用直接耦合，电路对于低频信号甚至直流信号都能放大。 ③ 前后级的静态工作点互不独立，相互影响。由图7-1可见，前级的集电极电位恒等于后级的基极电位，前级的集电极电阻R C1同时又是后级的基极偏流电阻，以致造成前后级的工作点互相影响，互相牵制。 图7-1 直接耦合两级放大电路 为使前后级静态工作点合适，工作正常，就必须瞻前顾后、通盘考虑。在图7-1所示的电路中，若三极管为硅管，则必存在 U CE1=U BE20.7V，这会造成整个放大器无法正常工作。为了使每一级都有合适的静态工作点，常用的方法是在后级发射极接入适当的电阻R E2或稳压管D z，抬高后级发射极电位，以增大前级U E1电压的作用，如图7-2(a)、(b)所示。 图7-2 抬高后级发射极电位的直接耦合放大电路 ④ 存在零点漂移现象。零点漂移是直接耦合放大电路存在的一个特殊问题。输入电压为零(u i=0)而输出电压(u o=0)不为零，且缓慢地、无规则地变化的现象，被称为零点漂移现象，如图7-3所示。 图7-3 零点漂移现象 存在零点漂移现象的直接耦合放大电路中，漂移电压和有效信号电压混杂在一起被逐级放大，当漂移电压大小可以和有效信号电压相比时，是很难在输出端分辨出有效信号电压的；在漂移现象严重的情况下，往往会使有效信号“淹没”，使放大电路不能正常工作。因此，必须找出产生零漂的原因和抑制零漂的方法。 在放大电路中，任何参数的变化，如电源电压的波动、元件的老化、元件参数随温度的变化等都将产生零点漂移。而在多级直接耦合放大电路中，又以第一级的漂移影响最大，因为第一级的漂移会被后面各级逐级放大。因此，抑制零漂要着重于第一级。在产生零点漂移的诸多原因中，以温度的影响最为严重。 作为评价放大电路零点漂移的标准，只看其输出漂移电压的大小是不充分的，还必须考虑到 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） 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 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 模拟电子技术综合实验报告 姓名： 学号： 班级： 课程设计名称：阻容耦合两级放大电路 实验室(中心)：电子电工实验室 指导教师： 设计完成时间：年月日 一、设计目的 一、设计目的与要求 （一）目的 1、在multisim中设计仿真一个阻容耦合两级放大电路，要求信号源频率10kHZ（有效值1mv），电压放大倍数100。（可以用单管放大电路构成两级电路，也可以用运放构成两级电路） 2、给电路引入电压串联负反馈 （二）要求 1、在multisim中设计仿真一个阻容耦合两级放大电路，要求信号频率10kHZ （有效值1mv），电压放大倍数100。（可以用单管放大电路构成两级电路，也可以用运放构成两级电路） 2、给电路引入电压串联负反馈: (1)测量负反馈接入前后电路放大倍数、输入输出电阻和频率特性； (2)改变输入信号幅度，观察负反馈对电路非线性失真的影响。 二、设计任务 1、在multisim 中设计仿真一个阻容耦合两级放大电路，要求信号源频率10kHZ （有效值1mv ），电压放大倍数100。（可以用单管放大电路构成两级电路，也可以用运放构成两级电路） 2、给电路引入电压串联负反馈: (1)测量负反馈接入前后电路放大倍数、输入输出电阻和频率特性； (2)改变输入信号幅度，观察负反馈对电路非线性失真的影响。 要求得到的数据： （1）静态工作点； （2）接入负反馈前后电路放大倍数、输入输出电阻； （3）验证 F f 1 A ； （4）测试接入负反馈前后两级放大电路的频率特性； （5）测试接入负反馈前后，电路输出开始失真时对应的输入信号幅度。 三、设计方案分析 1．概述 放大电路的前级输出端通过电容接到后级输入端，成为阻容耦合方式。由于电容对滞留的阻抗为无穷大，因而阻容耦合放大电路各极之间的直流通路各不相痛，各级的静态工作点相互独立，求解或实际调试Q 点时可以按单级处理，所以电路的分析，实际和调试简单易行，而且，只要输入信号频率较高，耦合电容容量较大，前级的输出信号就可以几乎没有衰减地传递到后级的输入端，因此，在分立元件电路中阻容耦合方式的到非常广泛的应用。 其优点是由于电容的隔直作用，各级放大器的静态工作点相互独立，独立估算；电路的分析、设计和调试方便；电容对交流信号几乎不衰减；缺点是低频特性变差；大电容不易集成。 同时，负反馈在电子线路中有着非常广泛的应用，采用负反馈是以降低放大倍数为代价的，目的是为了改善放大电路的工作性能，如稳定放大倍数、改变输入和输出电阻、减少非线性失真、扩展通频带等，所以在实用放大器中几乎都引入负反馈。 2．两级阻容耦合及负反馈放大电路系统设计 （1）原理分析： 阻容耦合放大器（图1）是一种最常见多级放大器其电路。 实验名称 集成运算放大器的基本应用 一.实验目的 1.掌握集成运算放大器的正确使用方法。 2.掌握用集成运算放大器构成各种基本运算电路的方法。 3.学习正确使用示波器交流输入方式和直流输入方式观察波形的方法，重点掌握积分输入，输出波形的测量和描绘方法。 二.实验元器件 集成运算放大器 LM324 1片 电位器 1k Ω 1只 电阻 100k Ω 2只；10k Ω 3只；5.1k Ω 1只；9k Ω 1只 电容 0.01μf 1只 三、预习要求 1.复习由运算放大器组成的反相比例、反相加法、减法、比例积分运算电路的工作原理。 2.写出上述四种运算电路的vi 、vo 关系表达式。 3.实验前计算好实验内容中得有关理论值，以便与实验测量结果作比较。 4.自拟实验数据表格。 四.实验原理及参考电路 本实验采用LM324集成运算放大器和外接电阻、电容等构成基本运算电路。 1. 反向比例运算 反向比例运算电路如图1所示，设组件LM324为理想器件，则 11 0υυR R f -= R f 100k R 1 10k A 10k R L v o v 1 R 9k 图1 其输入电阻1R R if ≈，图中1//R R R f ='。 由上式可知，改变电阻f R 和1R 的比值，就改变了运算放大器的闭环增益vf A 。 在选择电路参数是应考虑： ○ 1根据增益，确定f R 与1R 的比值，因为 1 R R A f vf - = 所以，在具体确定f R 和1R 的比值时应考虑；若f R 太大，则1R 亦大，这样容易引起较大的失调温漂；若f R 太小，则1R 亦小，输入电阻if R 也小，可能满足不了高输入阻抗的要求，故一般取f R 为几十千欧至几百千欧。 若对放大器输入电阻有要求，则可根据1R R i =先确定1R ，再求f R 。 ○ 2运算放大器同相输入端外接电阻R '是直流补偿电阻，可减小运算放大器偏执电流产生的不良影响，一般取1//R R R f ='，由于反向比例运算电路属于电压并联负反馈，其输入、输出阻抗均较低。 本次试验中所选用电阻在电路图中已给出。 2. 反向比例加法运算 反向比例加法运算电路如图2所示，当运算放大器开环增益足够大时，其输入端为“虚地”，11v 和12v 均可通过1R 、2R 转换成电流，实现代数相加，其输出电压 ??? ??+-=122111 v R R v R R v f f o 当R R R ==21时 ()1211v v R R v f o +- = 为保证运算精度，除尽量选用精度高的集成运算放大器外，还应精心挑选精度高、稳定性好的电阻。f R 与R 的取值范围可参照反比例运算电路的选取范围。 同理，图中的21////R R R R f ='。 《集成运算放大器》试题 时间：60分钟 总分： 分 班级： 班 命题人： 一、判断题 1. 按反馈的信号极性分类，反馈可分为正反馈和负反馈。 （正确） 2. 负反馈使输出起到与输入相反的作用，使系统输出与系统目标的误差增大，使系统振荡。 （错误） 3. 若反馈信号与输入信号极性相同或变化方向同相，则两种信号混合的结果将使放大器的净输入信号大于输出信号，这种反馈叫正反馈。正反馈主要用于信号产生电路。（正确） 4. 正反馈使输出起到与输入相似的作用，使系统偏差不断增大，使系统振荡，可以放大控制作用。 （正确） 5. 反馈信号与输入信号极性相反或变化方向相反，则叠加的结果将使净输入信号减弱，这种反馈叫负反馈。（正确） 6. 放大电路通常采用负反馈技术。 （正确） 7. 负反馈的取样一般采用电流取样或电压取样。 （正确） 8. 反馈按取样方式的不同，分为电阻反馈和电流反馈。 （错误） 9. 负反馈有其独特的优点，在实际放大器中得到了广泛的应用，它改变了放大器的性能。 采用负反馈使得放大器的闭环增益趋于稳定。 （正确） 10. 正反馈使得放大器的闭环增益趋于稳定。 （错误） 11. 线性运算电路中一般均引入负反馈。 （正确） 12. 在运算电路中，同相输入端和反相输入端均为“虚地”。 （错误） 13. 使净输入量减小的反馈是负反馈，否则为正反馈。 （正确） 14. 集成运放处于开环状态，这时集成运放工作在非线性区。 （正确） 15. 运算电路中一般引入正反馈。 （错误） 16. 集成运放只能够放大直流信号，不能放大交流信号。 （错误） 17. 集成运放在实际运用中一般要引入深度负反馈。 （正确） 18. 集成运算放大电路是一种阻容耦合的多级放大电路。 （错误） 19. 集成运放的“虚断”是指运放的同相输入端和反相输入端的电流趋于零，好像断路一样，但却不是真正的断路。 （正确） 20. 若放大电路的放大倍数为负值，则引入的反馈一定是负反馈。 （错误） 21. 电压负反馈稳定输出电压，电流负反馈稳定输出电流。 （正确） 22. 只要在放大电路中引入反馈，就一定能使其性能得到改善。 （错误） 23. 反相比例运算电路中集成运放反相输入端为“虚地”。 （正确） 24. 集成运算放大电路产生零点漂移的主要原因是晶体管参数受温度的影响。 （正确） 25. 实际集成运算放大电路的开环电压增益非常大，可以近似认为A=∞。 （正确） 26. 实际集成运算放大电路的开环电压增益非常小，可以近似认为A=0。 （错误） 27. “虚短”和“虚断”是分析集成运放工作在线性区的两条重要依据。 （正确） 28. 负反馈可以大大减少放大器在稳定状态下所产生的失真。 （正确） 29. 理想的差动放大电路，即能放大差模信号，也能放大共模信号。 （错误） 30. 由集成运放和外接电阻、电容构成比例、加减、积分和微分的运算电路工作在线性工作范围。 （正确） 二、单选题 1. 理想集成运放具有以下特点：（ B ）。 A. 开环差模增益Aud=∞，差模输入电阻Rid=∞，输出电阻Ro=∞ B. 开环差模增益Aud=∞，差模输入电阻Rid=∞，输出电阻Ro=0 C. 开环差模增益Aud=0，差模输入电阻Rid=∞，输出电阻Ro=∞ D. 开环差模增益Aud=0，差模输入电阻Rid=∞，输出电阻Ro=0 2. 在输入量不变的情况下，若引入反馈后（ D ），则说明引入的反馈是负反馈。 A. 输入电阻增大 B. 输出量增大 C. 净输入量增大 D. 净输入量减小 3. 负反馈能抑制（ B ）。 A. 输入信号所包含的干扰和噪声 B. 反馈环内的干扰和噪声 C. 反馈环外的干扰和噪声 D. 输出信号中的干扰和噪声 4. 对于集成运算放大电路，所谓开环是指（ B ）。 A. 无信号源 B. 无反馈通路 C. 无电源 D. 无负载 5. 对于集成运算放大电路，所谓闭环是指（ D ）。 A. 考虑信号源内阻 B. 接入负载 C. 接入电源 D. 存在反馈通路 6. 下面关于线性集成运放说法错误的是（ D ）。 A. 用于同相比例运算时，闭环电压放大倍数总是大于等于1 。 B. 一般运算电路可利用“虚短”和“虚断”的概念求出输入和输出的关系 C. 在一般的模拟运算电路中往往要引入负反馈 D. 在一般的模拟运算电路中，集成运放的反相输入端总为“虚地” 7. 集成运放级间耦合方式是( B ) 。 A. 变压器耦合 B. 直接耦合 C. 阻容耦合 D. 光电耦合 8. 同相比例运算电路的比例系数会（ A ）。 A. 大于等于1 B. 小于零 C. 等于零 D. 任意值 9. 直接耦合放大器能够放大（ C ）。 A. 只能放大直流信号 B. 只能放大交流信号 C. 交、直流信号都能放大 D. 任何频率范围的信号都能放大 10. 下面关于集成运放理想特性叙述错误的是（ C ）。 A. 输入阻抗无穷大 B. 输出阻抗等于零 C. 频带宽度很小 D. 开环电压放大倍数无穷大 姓名： 考号： 班级： 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两级阻容耦合放大电路
第16章习题_集成运放
集成运放线性应用
直接耦合放大电路的特点
集成运算放大器练习题及答案
集成运算放大器电路分析及应用(完整电子教案)
(完整版)集成运算放大器练习题
阻容耦合两级放大电路
集成运算放大器的基本应用
2018年技能高考电气类《集成运算放大器》试题含答案
第4章集成运算放大电路课后习题及答案
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