集成运放总结

集成运算放大器全解
集成运算放大器的基本概念
集成运放是具有高开环放大倍数并带有深度负反馈的多级直接耦合放大电路。


1. 集成电路的特点
(1)在集成电路工艺中还难于制造电感元件和大容量电容，因此采用直接耦合。

(2)运算放大器的输入级都采用差分放大电路，其特点是输入电阻
高、抗干扰能力强、零漂小。

(3)在集成运算放大器中往往用晶体管恒流源代替电阻。

(4)集成电路中的二极管都采用晶体管构成，把发射极、基极、集电极三者适当组配使用。

2. 集成运算放大器的符号、管脚

3. 集成运放的基本特性
理想化的条件：(1)开环电压放大倍数Ao → ∞(2)差模输入电阻 ri → ∞(3)开环输出电阻ro → 0
4. 集成运放的电压传输特性

5. 理想运放的分析特点
理想运放工作在非线性区的分析依据
集成运算放大器在信号运算方面的应用1.反相输入放大电路
2.同相输入放大电路

电压跟随器:

3. 加法运算电路
4.差分运算电路
例题:电路如图所示，试求出电路输出电压uo的值。

集成运算放大器在信号处理方面的应用
1. 有源滤波器
所谓滤波器，就是一种选频装置，它允许信号的一部分频率分量通过而抑制另一部分频率分量。


2. 电压比较器
在自动控制系统中，如果要对一个模拟信号与另一个模拟信号的大小进行比较。

按比较的结果来决定执行机构的动作，则需要用比较器来完成。

第六章 集成运算放大电路一. 基本要求1. 了解集成运放电路的结构和主要参数，理解集成运放电路的电压传输特性。

2. 掌握反馈类型及组态的判断方法，了解负反馈对放大电路工作性能的影响；3. 熟悉“虚短”、“虚断”的概念，并掌握运放电路线性应用的分析方法；4. 了解运算放大电路的非线性应用；5. 了解正弦波振荡器自激振荡的条件及桥式RC 振荡器的工作原理。

二．主要内容集成运算放大电路是一种具有高放大倍数、高输入阻抗、低输出电阻的直接耦合放大电路。

在线性应用时，要加深度的负反馈电路才能工作。

在非线性应用时，输出仅两种状态。

1． 理想运放电路线性应用的分析依据：（1）-+≈u u “虚短”概念； （2）0≈≈-+i i “虚断”概念。

2．放大电路中的反馈（1） 电压反馈和电流反馈的判断：将输出端负载短路，反馈信号不存在时是电压反馈；反馈信号仍存在的是电流反馈。

如图6-1，（a ）电压反馈，（b ）电流反馈。

图6-1（2）串联反馈和并联反馈的判断：反馈信号与输入信号串联，并以电压的形式与输入信号比较，是电压反馈；反馈信号与输入信号并联，并以电流的形式与输入信号比较，是电流反馈。

其等效电路如图6-2所示。

a)图6-2 串联反馈与并联反馈的等效电路（3）正、负反馈的判断：“瞬时极性法”可判断正、负反馈。

从输入端开始假设瞬时极性（“+”或“-”），逐极判断各个相关点的极性，从而得到输出信号的极性和反馈信号的极性。

若反馈信号使净输入信号减小是负反馈；若反馈信号使净输入信号增加是正反馈。

（4）运放电路的四种负反馈组态：如图6-3所示。

另外，要会判定分立元件电路的反馈组态形式。

图6-3（c ） 电压并联负反馈 图6-3（d ） 电流并联负反馈 （5）负反馈电路对放大电路的影响负反馈使放大电路的电压放大倍数降低，但使放大电路的工作性能得到了提高和稳定。

负反馈可改善非线形失真，展宽通频带等。

a ． 输出电压与输出电流得到稳定电压负反馈具有稳定输出电压的作用；电流负反馈具有稳定输出电流的b)u u d f + + __a) 图6-3（a ） 电压串联负反馈图6-3（b ） 电流串联负反馈u o+_ o R2u 0u i作用。

集成运放电路的组装与测试实验总结：组装电路集成实验测试集成运放电路分析集成运放电路实验报告集成运放四个组成部分篇一：5集成运放电路实验报告实验报告姓名：学号：日期：成绩：一、实验目的1、研究由集成运算放大器组成的比例、加法、减法和积分等基本运算电路的功能。

2、了解运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题。

二、实验原理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输入和负反馈电路时，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。

理想运算放大器特性在大多数情况下，将运放视为理想运放，就是将运放的各项技术指标理想化，满足下列条件的运算放大器称为理想运放。

开环电压增益Aud=∞输入阻抗ri=∞输出阻抗ro=0 带宽fBW=∞失调与漂移均为零等。

理想运放在线性应用时的两个重要特性：（1）输出电压UO 与输入电压之间满足关系式UO＝Aud（U+－U－）由于Aud=∞，而UO为有限值，因此，U+－U－≈0。

即U+≈U －，称为“虚短”。

（2）由于ri=∞，故流进运放两个输入端的电流可视为零，即IIB ＝0，称为“虚断”。

这说明运放对其前级吸取电流极小。

上述两个特性是分析理想运放应用电路的基本原则，可简化运放电路的计算。

基本运算电路1) 反相比例运算电路电路如图6－1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??RFUiR1为了减小输入级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。

图6－1 反相比例运算电路图6－2 反相加法运算电路2) 反相加法电路电路如图6－2所示，输出电压与输入电压之间的关系为UO??(RFRUi1?FUi2) R3＝R1 // R2 // RF R1R23) 同相比例运算电路图6－3(a)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UO?(1?RF)Ui R2＝R1 // RF R1当R1→∞时，UO＝Ui，即得到如图6－3(b)所示的电压跟随器。

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。

集成运放电路实验总结集成运放（Operational Amplifier，简称Op Amp）是一种广泛应用于电路中的电子元器件。

在本次实验中，我们通过搭建基本的集成运放电路，理解其工作原理，并探究其在各种应用场景下的性能特点。

首先，我们搭建了一个简单的非反馈运放电路。

该电路的原理是将输入信号传递到运放的反向输入端，通过运放内部的放大模块，输出信号将作为电压跟随输入信号变化。

这个电路的放大倍数与运放参数有关，我们可以按照具体的需求，选择不同参数的运放实现不同的放大倍数和带宽等特性。

接下来，我们尝试了运用集成运放实现信号放大、筛选、求反等功能。

我们搭建了一个滤波器电路，通过调整运放反馈网络的参数（即电容大小和电阻大小），实现了对不同频率信号的筛选。

同时，我们也实现了信号的放大功能。

这些实验充分展现了集成运放的强大的信号处理能力。

除了以上的应用场景，集成运放还可用于比较电路、积分电路、微分电路等。

这些电路充分展现了集成运放在电子电路中的重要作用。

在实验中，我们也注意到了集成运放电路的一些特殊性质。

如：输入端阻抗极高、输出电阻极低、运放输出总是追随着反向输入端的变化、实现了对输入信号的放大、保持了各项特性的良好线性等。

这些特性使得集成运放成为现代电子电路设计中非常有价值的元器件。

虽然集成运放的特性优越，但也有其缺点。

例如：如果电路反馈不稳定，就可能出现振荡的情况。

同时，集成运放也可能存在噪声等影响其性能的因素，需要在设计时进行合理的防止和处理。

综上所述，本次集成运放电路实验，让我们深入地了解了集成运放的工作原理、应用场景和特性，同时也掌握了一些基本的电路设计技巧。

这对于电子电路的设计和实现，都具有重要的指导和启示意义。