集成电路放大器工作原理

第四章集成运算放大电路

第一节学习要求

第二节集成运算放大器中的恒流源

第三节差分式放大电路

第四节集成电路运算放大器

第五节集成电路运算放大器的要紧参数

第六节场效应管简介

第一节学习要求

1. 掌握差不多镜象电流源、比例电流源、微电流源电路结构及差不多特性。

2. 掌握差模信号、共模信号的定义与特点。

3. 掌握差不多型和恒流源型差分放大器的电路结构、特点，会熟练计算电路的静态工作点，熟悉四种电路的连接方式及输入输出电压信号之间的相位关系。

4. 熟练分析差分放大器对差模小信号输入时的放大特性，共模抑制比。会计算A VD、R id、 R ic、 R od、 R oc、K CMR。

5．熟悉运放的要紧技术指标及集成运算放大电路的一般电路

结构。

学习重点：

掌握集成运放的差不多电路的分析方法

学习难点：

集成运放内部电路的分析

集成电路简介

集成电路是在一小块 P型硅晶片衬底上，制成多个晶体管 ( 或FET)、电阻、电容，组合成具有特定功能的电路。

集成电路在结构上的特点：

1. 采纳直接耦合方式。

2. 为克服直接耦合方式带来的温漂现象,采纳了温度补偿的手段 ----输入级是差放电路。

3. 大量采纳BJT或FET构成恒流源 ,代替大阻值R ,或用于设置静态电流。

4. 采纳复合管接法

第五章 模拟集成电路及运算放大器的应用

教学内容：

电流源工作原理；差分放大电路的分析和计算；集成运算放大器及主要技术指标，理想运算放大器及其组成的各种运算电路,实际运算放大器运算电路的误差分析。 教学要求：

1、熟悉集成运放的组成及各部分作用，正确理解集成运放主要指标的物理意义； 2、了解电流源的工作原理； 3、了解LM324的工作原理及应用 重点、难点：

集成运放的电路组成及各部分作用，集成运放主要性能指标的物理意义及选用。 教学方法：

讲授法、讨论法 教学时数：

12学时 教学过程：

5.1 模拟集成电路中的直流偏置技术 5.1.1 BJT电流源电路 1. 镜像电流源

T1、T2的参数全同 即β1＝β2，ICEO1＝ICEO2

VBE2=VBE1，IE2=IE1 ，IC2=IC1

当BJT的β较大时，基极电流IB可以忽略

IO?IC2?IREF?动态电阻

VCC?VBE?(?VEE)VCC?VEE?RR

ro?(?iC2?1)?vCE2IB2?rce

一般ro在几百千欧以上

?IC1??IC1?T?????IC0??IR??VR(IRR)??VB??IB?

1. 电路简单，应用广泛；

2. 要求IC1电流较大情况下

第1章 集成运算放大器

集成运算放大器也简称为“运放”，是一种十分理想的增益器件。它的工作特性非常接近于理想情况，实际工作性能也非常接近于理论计算水平。这表明利用集成运算放大器可以使电路设计变得非常简单。它可以广泛地应用于涉及模拟信号处理的各个领域。

由于集成运算放大器内部是由大量的晶体管组成的。考虑到晶体管电路的工作原理在后面章节中介绍，因此本章仅将运算放大器作为一个电路器件来对待。有关运算放大器内部电路的分析详见本书后面相关章节的相关内容。

本章主要介绍理想运算放大器的工作性能与端口特性，详细分析运算放大器的同相、反相及差分三种基本方式的工作原理与性能特点，熟悉运算放大器的基本应用与电路设计。通过本章的学习，读者可以掌握常用运放电路的分析，也可以自主设计放大电路。

1．1理想运算放大器的功能与特性 1．1．1运算放大器的电路符号与端口

从信号的观点来看，运算放大器有两个输入端和一个输出端。运算放大器的电路符号如图1-1-1(a)所示。其中端口1和端口2为输入端，端口3为输出端。

1 2 ∞ A 3 1 2 4 VCC ∞ A 3 (a) 5 -VEE (b)

图1-1-1 运算放大器的电路符号及端口

从供电的观点来看，大多数运算放大

广州大学学生实验报告

开课学院及实验室： 机电学院 电子实验楼402室 2013年 12 月 13 日

学院 机械与电气年级、专12级、电气自工程学院 业、班 动化、电气121 姓名 陈海兵 学号 1207300045 实验课程名称 模拟电子技术实验 成绩 实验项目名称 由集成运算放大器组成的波形放大器 指导老师 陈虹 一、实验目的 1、 学习用集成运放构成正弦波、方波和三角波发生器。 2、 学习波形发生器的调整和主要性能指标的测试方法。 二、实验原理 由集成运放构成的正弦波、方波和三角波发生器有多种形式，本实验选用最常用的，线路比较简单的几种电路加以分析。 1、 RC桥式正弦波振荡器（文氏电桥振荡器） 图11－1为RC桥式正弦波振荡器。其中RC串、并联电路构成正反馈支路，同时兼作选频网络，R1、R2、RW及二极管等元件构成负反馈和稳幅环节。调节电位器RW，可以改变负反馈深度，以满足振荡的振幅条件和改善波形。利用两个反向并联二极管D1、D2正向电阻的非线性特性来实现稳幅。D1、D2采用硅管（温度稳定性好），且要求特性匹配，才能保证输出波形正、负半周对称。R3的接入是为了削弱二极管非线性的影响，以改善波形失真。 电路的振荡频率 :fO

集成运算放大器电路

第五章习题

集成运算放大器电路

5.2 电路如图所示，试求各支路电流值。设各晶体管 b >> 1 , U = 0 .7 V。BE ( on )

+6V IR 5k I5 V5 V1 I3 I4

V2

V3

V4

6V

集成运算放大器电路

解：图5.2是具有基极补偿的多电流源电路。先求 参考电流， 6 - (- 6) - 2´ 0.7 =1.8(mA) I = R 1+ 5I 5 = I R = 1 .8 (mA)

5 I = I = 0 . 9 (mA) 3 10 R

I

4

=

5 2

I

R

= 4 . 5 (mA)

集成运算放大器电路

5.4 对称差动放大电路如题图5.4所示。已知晶体管T1 和T2的 b = 50 , 并设UBE(on)=0.7V,rbb’=0,rce= 。UCC

RC 5.1kΩV1 V2

+ ui1

+ ui2

集成运算放大器电路

(1)求V1和V2的静态集电极电流ICQ、UCQ和 晶体管的输入电阻rb’e。 (2)求双端输出时的差模电压增益Aud,差模 输入电阻Rid和差模输出电阻Rod。 (3)若RL接V2集电极的一端改接地时，求差模 电压增益Aud(单),共模电压增益Auc和共模 抑制比KCMR,任一输入端输入的共模

第四章作业 专业班级 姓名 学号

第4章 多级放大电路和集成运算放大器

自 测 题

4.1 判断题（正确的在括号内打“√”，否则打“×”）。

1. 现测得两个共射放大电路空载时的电压放大倍数均为-100，将它们连成两级放大电路，其电压放大倍数应为10000。( )

2. 阻容耦合多级放大电路各级的Q点相互独立，它只能放大交流信号。( ) 3. 直接耦合多级放大电路各级的Q点相互影响，它只能放大直流信号。( ) 4. 只有直接耦合放大电路中晶体管的参数才随温度变化。( ) 5. 互补输出级应采用共集或共漏接法。( )

6. 一个理想对称的差动放大电路，只能放大差模输入信号，不能放大共模输入信号。( ) 7. 共模信号都是直流信号，差模信号都是交流信号。( )

8. 对于长尾式差动放大电路，不论是单端输入还是双端输入，在差模交流通路中，发射极电阻RE一律可视为短路。( )

9. 在长尾式差动放大电路单端输入情况时，只要发射极电阻RE足够大，则RE可视为开路。( )

10. 带有理想电流源的差动放大电路，只要工作在线性范围内，不

音频功率放大器设计与制作

课程设计（论文）开题报告

学号 专业年级

电子信息工程

姓名QQ号码 邮箱

功率放大器的设计与制作

设计（论文）题目

电路原理图：

电路原理介绍：

本设计电路原理图如图所示，它是一个声道的电路。输入级由Q8、Q9、Q2、Q3组成互补对称的差分电路，由两个参数特性相同的晶体管用直接耦合方式构成的放大器。若两个输入端上分别输入大小相同且相位相同的信号时，输出为零，从而克服零点漂移。差分放大器将两个输入端电压的差以一固定增益放大。很多系统在差分放大器的一个输入端加输入信号，另一个输入端加反馈信号，从而实现负反馈调节作用。由经验得每只管子的电流为1~2mA，因此R10R11取5.1k，由于Q8、Q9管的集电极B电位可以近似认为是0，所以R10、R11两端的压降约为11.3V，因此，流过R10、R11的电流为 (12V－0.7V)÷5.1k≈2.2mA，所以流过Q8、Q9、Q2Q3每只管子的电流约为1.1 mA。集电极电阻R1、R3上的压降为2.4V，作为互补管Q1、Q10的偏置电压。R5、R6约有1.8V的压降，由经验流过Q1、Q10管的电流为5~6mA，所以取R5、R6

音频功率放大器设计与制作

为330Ω，此时，流过电阻R5、R6的

运算放大器工作原理是什么?

运算放大器（Operational Amplifier,简称OP、OPA、OPAMP）是一种直流耦合﹐差模（差动模式）输入、通常为单端输出（Differential-in, single-ended output）的高增益（gain）电压放大器，因为刚开始主要用于加法，乘法等运算电路中，因而得名。一个理想的运算放大器必须具备下列特性：无限大的输入阻抗、等于零的输出阻抗、无限大的开回路增益、无限大的共模排斥比的部分、无限大的频宽。最基本的运算放大器如图1-1。一个运算放大器模组一般包括一个正输入端(OP_P)、一个负输入端(OP_N)和一个输出端(OP_O)。

通常使用运算放大器时，会将其输出端与其反相输入端（inverting input node）连接，形成一负反馈（negative feedback）组态。原因是运算放大器的电压增益非常大，范围从数百至数万倍不等，使用负反馈方可保证电路的稳定运作。但是这并不代表运算放大器不能连接成正回馈（positive feedback），相反地，在很多需要产生震荡讯号的系统中，正回馈组态的运算放大器是很常见的组成元件。

开环回路运算放大器如图1-2。当一个理想运算放大器采用

2

集成运算放大器的基本运用

一．实验目的

1．了解集成运算放大器（?A 741）和集成电压比较器（LM393）的使用方法。

2．掌握由集成运放构成比例，加法，积分基本运算电路及其工作原理。 3．掌握文氏电桥正弦振荡电路的高速及频率测量方法。 4．了解迟滞电压比较器的特点及电压传输特性的测试方法。

5．熟悉用双踪示波器的扫描方法及X—Y工作方式测量波形的幅值，相位及电压传输特性。 二．实验仪器和器材 1．直流稳压电源 一台

2．交流正弦信号发生器 一台 3．双踪示波器 一台 4．器件

集成运放 ?A 741*1

双比较器 LM393*1 二极管 2CP10*1 稳压管 2CW13*2

电容 0.01?F*1 0.022?F*2

电阻 1KΩ*2 2KΩ*2 10KΩ*3 15KΩ*2 20KΩ*1 24KΩ*1 51KΩ*2 100KΩ*2 1MΩ*1 电位器 2.2KΩ*1

三．实验内容和步骤

1.比例运算

1按下图比例运算电路接线,测好电

常用运算放大器电路 (全集)

下面是[常用运算放大器电路 (全集)]的电路图

常用OP电路类型如下:

1. Inverter Amp. 反相位放大电路:

放大倍数为Av = R2 / R1但是需考虑规格之Gain-Bandwidth数值。 R3 = R4 提供 1 / 2 电源偏压 C3 为电源去耦合滤波 C1, C2 输入及输出端隔直流 此时输出端信号相位与输入端相反 2. Non-inverter Amp. 同相位放大电路:

放大倍数为Av=R2 / R1 R3 = R4提供 1 / 2电源偏压 C1, C2, C3 为隔直流

此时输出端信号相位与输入端相同 3. Voltage follower 缓冲放大电路:

O/P输出端电位与I/P输入端电位相同 单双电源皆可工作

4. Comparator比较器电路:

I/P 电压高于Ref时O/P输出端为Logic低电位 I/P 电压低于Ref时O/P输出端为Logic高电位

R2 = 100 * R1 用以消除Hysteresis状态, 即为强化O/P输出端, Logic高低电位差距，以提高比较器的灵敏度. (R1=10 K, R2=1 M)

单双电源皆