下载文档原格式
第7章集成运算放大器的基本应用7.1集成运算放大器的线性应用7.1.1比例运算电路7.1.2加法运算电路7.1.3减法运算电路7.1.4积分运算电路7.1.5微分运算电路7.1.6电压一电流转换电路7.1.7电流一电压转换电路7.1.8有源滤波器♦7. L 9精密整流电路7.2集成运放的非线性应用7. 2.1单门限电压比较器7. 2.2滞回电压比较器7.3集成运放的使用常识7. 3.1合理选用集成运放型号7. 3.2集成运放的引脚功能1. 3.3消振和调零7. 3.4保护本章重点：1.集成运算放大器的线性应用：比例运算电路、加减法运算电路、积分微分运算电路、一阶有源滤波器、二阶有源滤波器2.集成运算放大器的非线性应用：单门限电压比较器、滞回比较器本章难点：1.虚断和虚短概念的灵活应用2.集成运算放大器的非线性应用3.集成运算放大器的组成与调试集成运算放大器（简称集成运放）在科技领域得到广泛的应用，形成了各种各样的应用电路。
从其功能上来分，可分为信号运算电路、信号处理电路和信号产生电路。
从本章开始和以后的相关章节分别介绍它们的应用。
7.1集成运算放大器的线性应用集成运算放大器的线性应用加法运算电路电流超转7. L 1比例运算电路1.同相比例运算电路反馈方式：电压串联负反馈因为有负反馈，利用虚短和虚断比例运算电路同相比例运算电路（点击查看大图〉集成运算旗大器的线性应用虚短: a 二a 二Ui虚断:O ZZi电压放大倍数：辰—1+鱼吗只\平衡电阻后尼必2.反相比例运算（点击査看大图）反馈方式：电压并联负反馈因为有负反馈，利用虚短和虚断0 （虚断）U-二0, u-=u-=0（虚地）a电压放大倍数：例题：凡二10k ,斥二20k , 口二TV。
求：u°、Rx说明凡的作用，&应为多大？21更相比例运算（点击査看大图）A=-^ = -^ = -2 解： 召1°兔二&珀二二2F凡为平衡电阻（使输入端对地的静态电阻相等）:R F RE 特点：共模输入电压二0, （u-=L^=0）缺点：输入电阻小（氏二丘）7.1. 2 加法运算电路反相加法器（点击査看大图）1-=2^= 0 （虚断） U-二 0, u-=u-=0 （虚地）+ iz=ifRr”(吗］+叱)平衡电阻:胎Rd/ RJ/R,【例】在上图电路中，设R ：=220k Q ,运放的最大输出电压U OPP 二12V , 电路的输出电压为确定&、R ：和卍的阻值;若Ui2=0. 5V ,求U"的允许变化范围。
电压比较器和运算放大器的基本知识一、电压比较器的基本知识电压比较器已经广泛的应用在各种的控制电路和保护电路中；特别是在现代的液晶、等离子平板电视中，更是普片应用。
在平板电视中特别是故障率较高的开关电源、驱动电路、背光板电路中的保护电路比比皆是；对电路的安全、保护起到极大的作用，同样给我们的维修也带来一个提升；必须了解、掌握电压比较器的原理、工作方式才能顺利的、成功的完成故障的维修，下面简单的介绍一些电压比较器的必备知识。
电压比较器是对两个模拟电压比较其大小，并判断出其中哪一个电压高，哪一个电压低；并在输出端以高电平或低电平表示比较的结果来。
既然是把两个电压进行比较；并且有一个比较结果的输出端，那么这个比较器就必须有3个端子（除了供电及接地）；两个进行比较模拟电压的输入端；一个显示比较结果的输出端，图1所示就是一个在电路图上常用的电压比较器的符号。
图1图1的符号中；左边是两个输入端；其中一个有“+”号标志的称为同相输入端；有“—”号标志的称为反相输入端；这两个端子输入需要进行比较的模拟电压。
右边是一个输出端，输出比较的结果。
两个输入端之间电位的高低和输出端电平的高低关系如下：当同相输入端电压高于反相输入端电压时：输出端为高电平。
当同相输入端电压低于反相输入端电压时：输出端为低电平。
一般常用的比较器的输出端相当于一只不接集电极电阻的晶体管，在使用时输出端到正电源一般需接一只上拉电阻（选 3-15K）。
这种输出称为OC输出(Open-Collector)即集电极开路输出；图2虚线框内所示是BA10393内部电路原理图；图中显示；输出端的晶体管Q6的集电极在内部是开路状态；没有和任何地方连接；在具体应用时需要如图3所示在电源和集电极之间，连接一只上拉电阻；或者如图4所示连接一个分压电路（电源可以直接是本电压比较器的VCC,也可以是另外的单独电源+B；+B电压可以根据需要选取不同的电压值）。
图2图3 图4 电压比较器的工作特性：以图5、为例做一个实验以了解电压比较器的特性；图5图6在图5中电压比较器的同相输入端被由R1、R2组成的分压电路设定为3V（这就是比较器的基准电压），电压比较器的反相输入端连接在一个电位器的动臂上，电位器的两端连接于6V电压上面，下端为0V上端为6V。
1111
集成运放电路是一种多功能的模拟电子器件，它可以执行各种数学运算，如加法、减法、乘法、除法等。
下面是一些常见的集成运放电路的运算：
1. 加法运算：集成运放可以用于实现加法运算。
将输入信号分别加到运放的正输入端和负输入端，然后通过反馈网络将输出信号反馈到负输入端，就可以实现加法运算。
2. 减法运算：集成运放也可以用于实现减法运算。
将被减数信号加到运放的正输入端，减数信号加到运放的负输入端，然后通过反馈网络将输出信号反馈到负输入端，就可以实现减法运算。
3. 乘法运算：集成运放可以通过使用模拟乘法器来实现乘法运算。
模拟乘法器是一种特殊的电路，可以将两个输入信号相乘，并输出相应的乘积信号。
4. 除法运算：集成运放可以通过使用倒数放大器来实现除法运算。
倒数放大器是一种特殊的电路，可以将输入信号的倒数放大，并输出相应的结果。
5. 积分运算：集成运放可以通过使用积分器来实现积分运算。
积分器是一种特殊的电路，可以将输入信号进行积分，并输出相应的积分结果。
6. 微分运算：集成运放可以通过使用微分器来实现微分运算。
微分器是一种特殊的电路，可以将输入信号进行微分，并输出相应的微分结果。
总之，集成运放电路可以实现各种数学运算，这些运算可以用于信号处理、控制系统、测量仪器等领域。
集成运算放大器的原理与应用讲解1. 什么是集成运算放大器（Op Amp）？•集成运算放大器（Op Amp）是一种高增益、直流耦合、差分放大器，常被用于放大、滤波和电压比较等电路应用。
•Op Amp是一种集成电路芯片，通常包含多个晶体管、电阻和电容等被精确布局在一个芯片上。
2. 集成运算放大器的原理•Op Amp的核心是差动放大器，由两个输入端（非反馈端和反馈端）和一个输出端组成。
•在差动放大器中，非反馈端的输入信号被放大器放大，然后通过反馈回到非反馈端，从而形成放大器的反馈机制。
•Op Amp的增益由开环增益和反馈网络的配置决定。
3. 集成运算放大器的主要特性•增益：Op Amp具有非常高的开环增益，通常在105到108之间。
•输入阻抗：Op Amp的输入阻抗非常大，通常在106到1012欧姆之间。
•输出阻抗：Op Amp的输出阻抗非常小，通常在几十欧姆以下。
•带宽：Op Amp的带宽是指在给定增益下能够传输信号的频率范围。
4. 集成运算放大器的应用4.1 可逆放大器•可逆放大器是Op Amp最常见的应用之一，采用负反馈的方式将输出信号的一部分反馈到输入端。
•可逆放大器可以用于放大和滤波等电路，常用的配置包括反向放大器、比例放大器和积分器等。
4.2 比较器•Op Amp可以作为比较器使用，将输入信号与一个参考电压进行比较，输出高电平或低电平。
•比较器广泛应用于电压比较、电压检测和信号切换等电路。
4.3 运算放大器•运算放大器是一种特殊的Op Amp应用，采用负反馈的方式实现各种算术运算。
•常见的运算放大器电路包括加法器、减法器、乘法器和除法器等。
4.4 滤波器•Op Amp可以用于构建各种类型的滤波器，如低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器等。
•滤波器可以用于信号调整、降噪和频谱分析等应用。
5. 集成运算放大器的选择与设计•在选择和设计集成运算放大器时，需要考虑参数如增益、输入阻抗、输出阻抗、带宽和供电电压等。
电子技术模拟电路知识点总结一、模拟电路基础概念模拟电路处理的是连续变化的信号，与数字电路处理的离散信号不同。
在模拟电路中，电压和电流可以在一定范围内取任意值。
这是理解模拟电路的关键起点。
二、半导体器件1、二极管二极管是最简单的半导体器件之一，具有单向导电性。
当正向偏置时，电流容易通过；反向偏置时，电流极小。
二极管常用于整流电路，将交流转换为直流。
2、三极管三极管分为 NPN 型和 PNP 型。
它具有放大电流的作用，通过控制基极电流，可以实现对集电极电流的控制。
三极管在放大电路中应用广泛。
3、场效应管场效应管分为结型和绝缘栅型。
它是电压控制型器件，输入电阻高，噪声小，常用于集成电路中。
三、基本放大电路1、共射放大电路共射放大电路具有较大的电压放大倍数和电流放大倍数，但输入电阻较小，输出电阻较大。
2、共集放大电路共集放大电路又称射极跟随器，电压放大倍数接近 1，但输入电阻高，输出电阻小，具有良好的跟随特性。
3、共基放大电路共基放大电路具有较高的频率响应和较好的高频特性。
四、集成运算放大器集成运算放大器是一种高增益、高输入电阻、低输出电阻的直接耦合放大器。
1、理想运算放大器特性具有“虚短”和“虚断”的特点。
“虚短”指两输入端电位近似相等，“虚断”指两输入端电流近似为零。
2、运算放大器的应用包括比例运算电路、加法运算电路、减法运算电路、积分运算电路和微分运算电路等。
五、反馈电路反馈可以改善放大器的性能。
1、正反馈和负反馈正反馈会使系统不稳定，但在某些特定情况下，如正弦波振荡器中会用到。
负反馈能稳定放大倍数、改善频率特性等。
2、四种反馈组态电压串联负反馈、电压并联负反馈、电流串联负反馈和电流并联负反馈，它们对电路性能的影响各不相同。
六、功率放大电路功率放大电路的主要任务是向负载提供足够大的功率。
1、甲类、乙类和甲乙类功率放大电路甲类功放效率低，但失真小；乙类功放效率高，但存在交越失真；甲乙类功放则是介于两者之间。
课程名称：电子线路指导老师：实验名称：集成运算放大器及应用一、实验目的1.了解集成运算放大器的基本使用方法。
2.掌握集成运算放大器构成的比例、加法、减法、对数、反对数及乘除等运算电路。
二、主要仪器设备1.MDZ-2型模拟电子技术实验箱2.实验板及元器件3.直流稳压电源4.万用表三、实验内容在实验中，各实验电路的输入电压均为直流电压，并要求大小和极性可调。
由集成运算放大器构成乘除电路，如下图图所示。
乘除法电路如图所示将三个基本的对数电路适当的组合，再经反对数电路输出可实现乘除运算。
图中IC1，IC2，IC3均为对数电路，IC4可组成反对数电路。
由对数电路及反对数电路可知，U BE4=U BE1+U BE2-U BE3U T ln(I4/I S)= U T ln(I1/I S)+ U T ln(I2/I S)-U T ln(I3/I S)I4=I1I2/I3若R1=R3=R5=R7,则U0=U i1U i2/U i3VD1，VD2，VD3分别为VT1，VT2，VT3的保护二极管。
C1,C2，C3为补偿电容，可防止自激振荡。
IC1~IC4选择7F741M型集成运放，电源电压取 +_15v.VT1~VT4选择9014型三极管，其U CEO=45V，I CM=0.1A。
VD1~VD3选择IN4148型高速开关二极管，其U RM=75V。
取R1=R3=R5=R7=10KΩ，各级限流电阻R2=R4=R6=2KΩ，C1=C2=C3=100PF.按图接线，输入端加直流电压信号U i1，U i2， U i3，并且适当改变它们的值，分别测量相应的U o值，记入表中，并计算U o=U i1*U i2/ U i3四、实验总结1.整理相应的实验数据及结果。
2.总结集成运放构成的乘除运算电路的功能。
3.总结输入电压大小对运放电路工作状态的影响。
五、心得体会1、误差分析：将实验实际所得的公式与代入已知量的理论公式相比较。
2、心得体会。
