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【例5-1】电路如图 (a)、(b)所示。
（1）判断图示电路的反馈极性及类型；（2）求出反馈电路的反馈系数。
图(a) 图(b)【相关知识】负反馈及负反馈放大电路。
【解题思路】（1）根据瞬时极性法判断电路的反馈极性及类型。
（2）根据反馈网络求电路的反馈系数。
【解题过程】（1）判断电路反馈极性及类型。
在图(a)中，电阻网络构成反馈网络，电阻两端的电压是反馈电压，输入电压与串联叠加后作用到放大电路的输入端（管的）；当令=0时，＝0，即正比与；当输入信号对地极性为♁时，从输出端反馈回来的信号对地极性也为♁，故本电路是电压串联负反馈电路。
在图（b）电路中，反馈网络的结构与图（a）相同，反馈信号与输入信号也时串联叠加，但反馈网络的输入量不是电路的输出电压而是电路输出电流（集电极电流），反馈极性与图（a）相同，故本电路是电流串联负反馈电路。
（2）为了分析问题方便，画出图(a) 、(b)的反馈网络分别如图（c）、(d)所示。
图(c) 图(d)由于图(a)电路是电压负反馈，能稳定输出电压，即输出电压信号近似恒压源，内阻很小，计算反馈系数时，不起作用。
由图（c）可知，反馈电压等于输出电压在电阻上的分压。
即故图(a)电路的反馈系数由图（d）可知反馈电压等于输出电流的分流在电阻上的压降。
故图(b)电路的反馈系数【例5-2】在括号内填入“√”或“×”，表明下列说法是否正确。
（1）若从放大电路的输出回路有通路引回其输入回路，则说明电路引入了反馈。
（2）若放大电路的放大倍数为“＋”，则引入的反馈一定是正反馈，若放大电路的放大倍数为“−”，则引入的反馈一定是负反馈。
（3）直接耦合放大电路引入的反馈为直流反馈，阻容耦合放大电路引入的反馈为交流反馈。
（4）既然电压负反馈可以稳定输出电压，即负载上的电压，那么它也就稳定了负载电流。
（5）放大电路的净输入电压等于输入电压与反馈电压之差，说明电路引入了串联负反馈；净输入电流等于输入电流与反馈电流之差，说明电路引入了并联负反馈。
分立器件和集成电路的优缺点哎呀，说到电子元件，咱们平常接触的最多的其实就是分立器件和集成电路了。
你可能会觉得这俩词听起来挺高大上，但其实它们的区别并没有那么复杂，咱们就从头开始聊聊。
先说说分立器件吧。
顾名思义，分立器件就是指那些各自独立的电子零件，每一个都能“单打独斗”。
这就好比是你自己做饭，你只要把每道菜做好了，合起来就是一桌子美食。
电阻、电容、二极管、晶体管，这些分立器件其实就是电子产品的“厨具”，你可以自由搭配，组合成不同的电路。
好处嘛，首先就是“自由度高”。
你想做什么样的电路都能靠它们。
再说了，维修的时候，如果哪个部件坏了，直接换一个新的就好，简单方便。
就像坏了个锅，你换个锅就行了，其他的锅还好好的。
啊，你别小看这维修方便，特别是在一些老旧的设备里，很多人就是靠这些分立器件维修，甚至能做到“修旧如新”。
但是话说回来，分立器件的缺点也不少。
想想看，组合这么多零件，电路一搭建，整台设备就像一锅乱炖。
线路多了，出错的可能性也大了，想想你厨房里一堆锅碗瓢盆乱七八糟，找个东西就费劲。
电路上也是，布线复杂，空间占得多，操作起来麻烦。
再加上那些零件体积也不小，想装进小巧的设备里，真是费劲。
更别提了，有些分立器件的性能在高频、高速的情况下就不太行，搞不好就容易出现“吃不消”的情况，像你不小心给锅加了太多盐，整道菜就坏了。
所以啊，分立器件虽然用起来灵活，但如果不是特别熟练的人，可能有点头大。
说完了分立器件，咱们再聊聊集成电路（IC）。
这玩意儿就厉害了，把好多分立器件都合成在一个小小的芯片里，真是大大地提高了效率。
这就像做菜时，你不仅能自己做饭，还能雇个大厨来帮忙，做出的菜色香味俱佳，自己轻松得很。
集成电路能将多个功能合二为一，这样不仅省空间，还节省了大量的时间和成本。
说实话，现在电子设备里大部分都是靠集成电路撑场面，手机、电视、电脑，哪一样没了它们，估计你都得“背过气”了。
集成电路还特别适合那些对空间要求很高的地方，像手机这种小巧的电子设备，放个几百、几千个电路都不嫌挤，简直就是魔术般的存在。
分立元件和集成电路世界上没有完全相同的两片树叶（哲学家）世界上也没有完全相同的两艘船（海贼王）世界上更不会有完全相同的两个电路~~ :)更何况还是用不同的实现方法（分立vs集成）要实现一个功能或性能相近的电路，分立器件和单片集成，两者采用的电路结构或电路中使用的器件完全不一样。
理由：分立器件的电参数已经提取并测试完成，根据数据手册搭建电路，并通过正确地适当地连线，就可以实现相应功能，不需要考虑太多。
但在集成中，你需要考虑寄生效应，比如电阻、电容，这些值又是受电压控制、受温度影响，如果想达到相近的性能，就不得不选择合适的电路模型，最终得到的电路结构会发生很大变化。
有时候，在单片集成电路中，为了达到某种性能，并不是增加或减少元件值，而是在芯片生产过程中改变掺杂浓度、尺寸大小等，这能仅仅通过观察分立器件符号得到嚒？电路设计好了，前、后仿通过了，还得封装，封装引入的寄生参数在设计电路或测试的时候就不得不考虑了。
若测试结果和仿真差别很大，这还需要不断修改和调整电路以达到预期性能。
另外，还有些元件如电感啊，分立器件可以制作比较精确的高Q值电感；而单片集成只有低Q值的螺旋电感和精度差的键合线电感。
咋办？从成本上来讲（企业级的批量生产，个人玩玩还是用分立算了），记得Gray 那本书上关于这个有段说明：比较三级音频放大器高性价比的解决方案：分立器件：因为无源器件（如电感、电容）比有源器件（晶体管）便宜的多，因此电路应该含有尽可能少的晶体管，并用电容完成级间耦合，如下图，况且分立器件的实现方案带有PCB板，不仅增加成本，使用还不方便-_-||图1 典型音频放大器的分立器件实现方案单片集成：决定价格的一个关键性因素是芯片面积。
而且，多数分立器件中使用的电容是在集成电路中是无法实现的，必须扩展到芯片外部，这就增加了封装管脚数，增加了成本；另外，在单片集成电路中，最便宜、占用空间最小的元件通常就是晶体管，因此在最优的实现方案中，应该是使用尽可能多的有源器件，减少电阻、电容的使用。
习题九9-1 集成运放电路与分立元件放大电路相比有哪些突出优点？答：集成运放与分立元件放大电路相比有很多优点，其突出优点是：（1）在集成电路中，制造有源器件（晶体三极管、场效应管等）比制造大电阻占用的面积小，且工艺上也不会增加麻烦，因此，集成电路中大量使用有源器件组成的有源负载，以获得大电阻，提高放大电路的放大倍数；将其组成电流源，以获得稳定的偏置电流。
所以一般集成运放的放大倍数与分立元件的放大倍数相比大得多。
（2）由于集成电路中所有元件同处于一块硅片上，相互距离非常近，且在同一工艺条件下制造，因此，尽管各元件参数的绝对精度差，但它们的相对精度好，故对称性能好，特别适宜制作对称性要求高的电路，如差动电路、镜像电流源等。
（3）集成运算放大电路中，采用复合管的接法以改进单管性能。
9-2 什么是零点漂移？产生零点漂移的主要原因是什么？差动放大电路为什么能抑制零点漂移？答：由于集成运放的级间采用直接耦合方式，各级的静态工作点相互影响，前一级的静态工作点的变化将会影响到后面各级的静态工作点，由于各级的放大作用，第一级的微弱信号变化，经多级放大后在输出端也会产生很大变化。
当输入电压为零时，输出电压偏离零值的变化称为“零点漂移”。
产生“零点漂移”的原因主要是因为晶体三极管的参数受温度的影响。
差动电路是采用两个参数完全对称的电路，两个管子的温度特性也完全对称，所以当输入电压为零时，两个管子集电极电位是相等的，差动电路能够抑制“零点漂移”。
9-3 在A 、B 两个直接耦合放大电路中，A 放大电路的电压放大倍数为100，当温度由20℃变到30℃时，输出电压漂移了2V ；B 放大电路的电压放大倍数为1000，当温度从20℃变到30℃时，输出电压漂移10V 。
试问哪一个放大电路的零漂小？为什么？答：要判断哪个电路零漂大，一般是将它折合到输入端，由于两个电路温度都是由20℃变到30℃，所以A 电路2V/100=20mV ，B 电路为10V/1000=10mV ，所以B 电路零漂小。
运算放大器发明至今已有数十年的历史，从最早的真空管演变为如今的集成电路，它在不同的电子产品中一直发挥着举足轻重的作用。
而现如今信息家电、手机、PDA 、网络等新兴应用的兴起更是将本次专题的主角-运算放大器推向了一个新的高度。
本次专题就来带你了解一下它吧！运放是运算放大器的简称。
在实际电路中，通常结合反馈网络共同组成某种功能模块。
由于早期应用于模拟计算机中，用以实现数学运算，故得名“运算放大器”，此名称一直延续至今。
运放是一个从功能的角度命名的电路单元，可以由分立的器件实现，也可以实现在半导体芯片当中。
随着半导体技术的发展，如今绝大部分运放是以单片的形式存在。
现今运放的种类繁多，广泛应用于几乎所有的行业当中。
- 运算放大器的发展史 -- 运算放大器的分类 -1941年：贝尔实验室的Ka rl D.Swartzel Jr.发明了真空管组成的第一个运算放大器，并取得美国专利2,401,779，命名为“Su mmin gA m p ifier ”;11952年：首次作为商业产品贩售的运算放大器是Geo r g e A. Philbrick Researches （G AP/R ）公司的真空管运算放大器，型号K 2-W ;21963年：第一个以集成电路单一芯片形式制成的运算放大器是Fairchild Senmiconductors的Bob Widlar所设计的μA702,1965年经改后推出μA709；31968年：Fairchild半导体公的μA741。
迄今为止仍然在用，他是有史以来最成功的器，也是极少数最长寿的IC 一。
4通用型运放其性能指标能适合于一般性（低频以及信号变化缓慢）使用，例如741A ，L M358（双运放），L M324及场效应管为输入级的L F356.高阻型运放这类运放的特点是差模输入阻抗非常高，输入偏置电流非常小。
实现这些指标的主要措施是利用场效应管的高输入阻抗的特点，但这类运放的输入失调电压较大。
集成运放的特点和保护
集成运放的特点有以下几点：
1. 小巧轻便：由于其集成了多种电路，功率较小，因此整体尺寸相对较小，适合在小型电路板中使用。
2. 低功耗：集成运放的功耗较低，可以降低整个电路的能耗，有助于延长电池寿命和降低成本。
3. 精度高：集成电路工艺的进步使得现代的集成运放的精度相当高，达到了微伏级别的偏移电压、互补偏置电流等要求。
4. 灵活性强：由于集成运放可以根据需要连接到各种电路中，在设计电路时非常灵活，可根据需要选择合适的反馈电路、外部补偿等。
5. 应用广泛：集成运放可以应用于各种电路中，如放大电路、滤波电路、振荡电路、比较电路等。
集成运放的保护措施主要包括以下几点：
1. 过流保护：集成运放使用过流保护电路来防止电流超过其额定值，这可以防止电路因过载而过热、烧毁。
2. 过压保护：过压保护电路可以防止电路因为输入电压过高而损坏，可以将输入电压限制到一个安全范围内。
3. 温度保护：集成运放会通过温度传感器来检测温度是否过高，如果超过了一定值，会采取相应的措施降温或关闭电源。
4. 短路保护：在电路出现短路时，集成运放会通过短路保护电路来断开电路，防止过流烧毁电路。
5. 静电保护：集成运放在设计时会采取静电保护措施，在使用时应注意防止静电干扰，以免影响电路性能和寿命。
集成电路的优缺点
一、集成电路的优点1、电路方面由于采用了集成电路，大大的简化了整机电路的设计、调试和安装，特别是采用一些专用集成电路后，整机电路显得更为简洁。
2、性能指标方面相对于分立元器件电路而言，采用集成电路构成的整机电路性能指标更高。
例如，集成运放电路的增益、零点漂移的性能都远远超过分立电子元器件电路。
3、可靠性方面集成电路具有高可靠性的优点，从而提高了整机电路工作的可靠性，提高了电路的工作性能和一致性。
另外，采用集成电路后，电路中的焊点大幅度减少，整机电路出现虚焊的可能性大大下降，使整机电路工作更为可靠。
4、生产成本方面与分立电子元器件电路相比，集成电路的成本较低，这就降低了工业化大批量生产的成本。
5、能耗方面集成电路还具有耗电小、体积小、经济等优点。
同一功能的电路，采用集成电路要比采用分离电子元器件的电路功耗小许多。
6、故障率方面集成电路的故障发生率相对于分立元器件电路较低，所以降低了整机电路的故障发生率。
二、集成电路的缺点1、电路拆卸方面集成电路的引脚很多，给修理中的集成电路拆卸带来了很大困难，特别是引脚很多的四列集成电路，拆卸很不方便。
2、修理成本方面当
集成电路内电路中的部分电路出现故障时，通常必须整块更换，增加了修理成本。
3、故障判断方面相对于分立电子元器件电路，在检修集成电路某特特殊故障时，准确的判断集成电路故障很不方便。
集成运算放大器的发展与应用1.引言集成运算放大器（Integrated Operational Amplifier，简称集成运放）是现代电子电路中的重要组成部分。
它的发展与应用经历了多个阶段，从早期的晶体管放大器到现代的高性能集成运放，其应用领域也在不断扩展。
本文将详细介绍集成运放的发展历程、应用领域、优势以及未来趋势。
2.集成运算放大器的发展2.1早期阶段在集成运放发展的早期阶段，人们主要使用晶体管搭建放大电路。
然而，这种方法的电路复杂，调试困难，且性能不稳定。
2.2晶体管放大器阶段随着晶体管技术的进步，人们开始将多个晶体管集成到一起，形成了晶体管放大器。
这种放大器具有更稳定的性能和更小的体积，但在使用上仍然存在一些不便。
2.3集成电路放大器阶段随着集成电路技术的发展，人们开始将多个晶体管和其他元件集成到一块芯片上，形成了集成电路放大器。
这种放大器具有更高的性能和更小的体积，同时降低了成本。
2.4现代集成放大器阶段随着电子技术的不断进步，现代集成放大器在性能、体积、成本等方面都得到了极大的提升。
同时，为了满足不同应用的需求，各种特殊类型的集成运放也应运而生。
3.集成运算放大器的应用领域3.1信号放大集成运放广泛应用于信号放大领域，用于提高信号的幅度和功率。
3.2模拟运算集成运放可以实现模拟运算，如加法、减法、乘法、除法等，广泛应用于模拟电路中。
3.3数字运算通过数字电路与集成运放的结合，可以实现数字信号的处理与运算。
3.4自动控制集成运放在自动控制系统中起到关键作用，用于实现各种控制算法。
3.5音频处理在音频处理领域，集成运放被广泛应用于音频放大和音效处理。
3.6其他领域除了上述应用领域外，集成运放还广泛应用于通信、测量、电力电子、医疗器械等多个领域。
4.集成运算放大器的优势4.1高增益集成运放具有较高的增益，能够实现对微弱信号的放大。
4.2低失真相比于分立元件搭建的放大电路，集成运放的失真更低。
习题九9-1 集成运放电路与分立元件放大电路相比有哪些突出优点？答：集成运放与分立元件放大电路相比有很多优点，其突出优点是：（1）在集成电路中，制造有源器件（晶体三极管、场效应管等）比制造大电阻占用的面积小，且工艺上也不会增加麻烦，因此，集成电路中大量使用有源器件组成的有源负载，以获得大电阻，提高放大电路的放大倍数；将其组成电流源，以获得稳定的偏置电流。
所以一般集成运放的放大倍数与分立元件的放大倍数相比大得多。
（2）由于集成电路中所有元件同处于一块硅片上，相互距离非常近，且在同一工艺条件下制造，因此，尽管各元件参数的绝对精度差，但它们的相对精度好，故对称性能好，特别适宜制作对称性要求高的电路，如差动电路、镜像电流源等。
（3）集成运算放大电路中，采用复合管的接法以改进单管性能。
9-2 什么是零点漂移？产生零点漂移的主要原因是什么？差动放大电路为什么能抑制零点漂移？答：由于集成运放的级间采用直接耦合方式，各级的静态工作点相互影响，前一级的静态工作点的变化将会影响到后面各级的静态工作点，由于各级的放大作用，第一级的微弱信号变化，经多级放大后在输出端也会产生很大变化。
当输入电压为零时，输出电压偏离零值的变化称为“零点漂移”。
产生“零点漂移”的原因主要是因为晶体三极管的参数受温度的影响。
差动电路是采用两个参数完全对称的电路，两个管子的温度特性也完全对称，所以当输入电压为零时，两个管子集电极电位是相等的，差动电路能够抑制“零点漂移”。
9-3 在A 、B 两个直接耦合放大电路中，A 放大电路的电压放大倍数为100，当温度由20℃变到30℃时，输出电压漂移了2V ；B 放大电路的电压放大倍数为1000，当温度从20℃变到30℃时，输出电压漂移10V 。
试问哪一个放大电路的零漂小？为什么？答：要判断哪个电路零漂大，一般是将它折合到输入端，由于两个电路温度都是由20℃变到30℃，所以A 电路2V/100=20mV ，B 电路为10V/1000=10mV ，所以B 电路零漂小。
9-4 集成运算放大电路是一种什么电路？由哪几部分构成？各部分电路有什么特点？ 答：集成运放的输入与输出呈线性关系，所以集成运放是线性集成电路。
集成运放共由四部分组成：输入级—作用是提供与输出同相和反相关系的两个输入端，要求是温度漂移尽可能小；中间级—主要完成电压放大任务；输出级—向负载提供一定的功率，属于功率放大；偏置电路—向各级提供稳定的静态工作电流。
9-5 何谓差模信号？何谓共模信号？若在差动放大电路的一个输入端上加上信号U i 1=4mV ，而在另一个输入端加入信号U i 2，当U i 2分别为（1）U i 2=4mV ；（2）U i 2=-4mV ；（3）U i 2=-6mV ；（4）U i 2=6mV ；时，分别求出上述四种情况的差模信号U id 和共模信号U ic 的数值。
答：所谓差模信号是指在差动放大电路两个输入端分别加入幅度相等而极性相反的信号。
共模信号则是在差动放大电路的输入端接入幅度相等、极性相同的信号。
U id =U i 1-U i 2 221i i ic U U U +=（1）U id =4-4=0 U ic =(4+4)/2=4mV（2）U id =4-(-4)=8mV U ic =(4+(-4)/2=0（3）U id =4-(-6)=10mV U ic =(4+(-6)/2=-1mV（4）U id =4-6=-2mV U ic =(4+6)/2=5mV9-6 长尾式差动放大电路中R e 的作用是什么？它对共模输入信号和差模输入信号有何影响。
答：对共模电路的影响。
对于双端输出电路而言，由于电路对称，其共模输出电压为零。
但当单端输出时，由于R e 引入了很强的负反馈，将对零漂起到抑制作用。
所以R e 接入使得共模放大倍数下降很多，但对零漂有很强的抑制作用。
对于差模电路而言。
流过R e 的电流大小相同、方向相反，在R e 上的压降为零，相当与“虚地”，所以对差模信号不产生任何影响所以，R e 引入的引入是抑制零漂。
9-7 恒流源式差动放大电路为什么能提高对共模信号的抑制能力？答：由于引入R e 对共模信号有抑制能力，R e 越大，抑制能力越强，用恒流源代替R e ，由于恒流源后，它的直流电阻很小，而交流电阻很大，既无需提高U EE 的值，有能保证交流电阻很大，对共模信号有较强的抑制能力。
9-8 差动放大电路如题图9-1所示，晶体管的参数β1=β2=50，r’bb 1=r’bb 2=300Ω，其他电路参数如图中所示。
试求：（1）静态工作点；（2）差模电压放大倍数和共模电压放大倍数； （3）共模抑制比； （4）差模输入电阻和输出电阻。
解：（1）静态工作点 静态时，输入短路，流过R e 的电流为I E 1和I E 2之和，且电路对称，故I E 1=I E 2=I E ， 因为：U EE -U BE =I B R s +I E (R w /2)+2I E R e又 β+=1E B I I 所以 mA R R R U U I s w e BE EE E 23.040502400027.012122≈++⨯-=+++-=β（2）差模电压放大倍数和共模电压放大倍数由于对于差模电压放大倍数R e 不产生任何影响，故双端输出的差模放大倍数为：R ’L =R c //(R L /2)=20/3k145300200010320503'-≈+⨯⨯-=+-=be s L ud r R R A β 双端输出的共模电压放大倍数，由于电路对称，故输出电压为0，所以，放大倍数为零。
单端输出的共模电压放大倍数为：14.0480005110051300200010320502)1(2)1(3'-≈⨯+⨯++⨯⨯-=+++++-=e w be s Luc R R r R R A βββ （3）共模抑制比u i 2题图9-1 习题9-8电路1000014.0145≈==uc ud A A CMRR （4）差模输入电阻和输出电阻[]k R r R r w be s id 8.1410051300200022)1(2=⨯++⨯=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+++=β k R r c od 402022=⨯==9-9 集成运放的理想条件是什么？工作在线性区的理想运放有哪两个重要特点？工作在非线性区时又有什么不同？答：集成运放的理想条件有很多，但重要的有以下几点：（1）开环差模电压放大倍数 A od →∞（2）差模输入电阻 r id →∞（3）输出电阻 r o →0（4）共模抑制比 CMRR →∞（5）失调电压、失调电流及它们的温漂均为零工作在线性区的理想运放的两个重要特点是：（1）因为A od →∞，所以0/→=--+od o A u u u 通常将这种现象称为输入端“虚短路”。
（2）因为输入电阻r id →∞，所以i =0。
工作在非线性区时也有两个重要特点：（1）输出电压只有两种可能取值u +>u -时，u o =U o +u +<u -时，u o =U o -（2）输入电流为零，即i =09-10 电路如题图9-2所示。
集成运放电路输入点B 的电压近似为零，那么将B 点接地，输入输出关系是否仍然成立？既然运放输入电流趋于零，是否可将A 点断开，此时放大器能工作吗？为什么？ 答：B 点的电位近似为零，我们在分析放大电路时可以将其看为“虚地”，这是由于运放放大倍数很大的缘故，很小的输入就可以引起较大的输出。
但一旦将它接地，输入就为0，所以输出电压u o =0，B 点电位为0，输出电位为0，故流过R f的电流为0，所以输入和输出的关系就不成立。
同理，尽管A 点的电流近似为0，但一旦断开，就相当于负端输入悬空，由于正端输入接地，所以放大器无输入信号，因此放大器在无输入信号的情况下输出电压必然也为0，此时放大器不能正常工作。
9-11 假设题图9-3所示电路中的集成运放是理想的，试求该电路的电压传输函数关系式。
解：要求电路的传输函数就是确定输出电压与输入电压之间的关系。
由图可知：假定流过R 1的电流为I ，则u i =IR 1212R R u IR u i A -=-=Ru i题图9-2 习题9-10电路图i i i i A A o u R R R R R R R R u R R R R u R u u R R u I u )1()()(342412124312143++-=-+-=+--= 9-12 题图9-4为同相加法器，试证明：⎪⎪⎭⎫⎝⎛+++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=221112121i i f o u R R R u R R R R R u 证明：+-=+=u R RR u u f o （先计算出u -，又因为虚地概念，所以u -= u +） 02211=-+-++R u u R u u i i （r i =∞，所以i =0） 故：R RR u R R R R u R R R u R u f o i i )()11(2121212211++=+=++ ))(1(22111212i i fo u R R R u R R R R R u ++++=证毕。
9-13 试求题图9-5所示电路的电压传输关系式。
解：332211R u R u R u i i i i ++== ⎰⎰⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++-=-=-=dt R u R u R u C idt C u u i i i c o 33221111u o 题图9-5 习题9-13电路图u i 1u i 2u iRu o 题图9-4 习题9-12电路图u i u o题图9-3 习题9-11电路图《电路与电子技术基础》第十章参考答案第1页。
