集成运放分类

6.1由理想运放构成的电路如图所示。请计算输出电压uo的值。

题6.1图

解：图a为反相输入比例运算电路。

所以：

图b为同相输入比例运算电路。

所以：

图c为减法电路。

所以：

6.2电路如图所示，已知R1=2KΩ，Rf=10KΩ,R2=2KΩ,R3=18KΩ,ui=1V，求uo的值。

题6.2图

解：同相比例运算电路

6.3电路如图所示，已知Rf=5R1，ui=10mv，求uo的值。

题6.3图

解：第一个放大器为电压跟随器，第二个放大器为反向输入比例运算电路，所以

6.4电路如图所示，已知ui=10mv，求uo1、uo2、uo的值。

题6.4图

解：根据虚短的概念

6.5电路如图所示，试分别求出各电路输出电压uo的值。

题6.5图

解：该电路为一个反相输入的加法电路

6.6积分电路和微分电路如图题6.6（a）（b）所示，已知输入电压如（c）所示，且t=0时，uc=0，试分别画出电路输出电压波形。

题6.6图

解：图a

图b

题6.6解图

6.7如果要求运算电路的输出电压uo=－5ui1+2ui2，已知反馈电阻Rf=50kΩ，试画出电路图并求出各电阻值。 解：

题6.7解图

6.8电路如图所示，试写出uo与ui1和ui2的关系，并求出当u

运算放大器分类：

一：性能指标分类

1．通用型运算放大器

通用型运算放大器就是以通用为目的而设计的。这类器件的主要特点是价格低廉、产品量大面广,其性能指标能适合于一般性使用。例μA741（单运放）、LM358（双运放）、LM324（四运放）以及场效应管为输入级的LF356都属于此种。它们是目前应用最为广泛的集成运算放大器。

2．高阻型运算放大器

这类集成运算放大器的特点是差模输入阻抗非常高,输入偏置电流非常小,一般rid＞1GΩ~1TΩ,IB为几皮安到几十皮安。实现这些指标的主要措施是利用场效应管高输入阻抗的特点,用场效应管组成运算放大器的差分输入级。用FET作输入级,不仅输入阻抗高,输入偏置电流低,而且具有高速、宽带和低噪声等优点,但输入失调电压较大。常见的集成器件有LF355、LF347（四运放）及更高输入阻抗的CA3130、CA3140等。

3．低温漂型运算放大器

在精密仪器、弱信号检测等自动控制仪表中,总是希望运算放大器的失调电压要小且不随温度的变化而变化。低温漂型运算放大器就是为此而设计的。目前常用的高精度、低温漂运算放大器有OP07、OP27、AD508及由MOSFET组成的斩波稳零型低漂移器件ICL7650等。

4．高速型运算放大器

在快速A/D

实验六 集成运算放大器的基本应用与运算电路设计

一、实验目的

1. 加深理解和掌握比例放大器、电压跟随器的性能、特点及输出电压与输入电压的函数关系。

2. 通过用集成运算放大器设计加减法运算电路，加深理解和掌握集成运算放大器在信号运算方面的应用。 二、原理说明

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。

三、实验设备

四、实验内容

运算放大器LM324是四运算放大器集成电路，它采用14脚双列直插塑料封装，其引脚图如图6-1所示。它的内部包含4组形式完Vi全相同的运算放大器，除电源共用外（也可单电源使用），4组运算放大器相互独立。

一、反相比例放大器 1. 按图6-2接线。

图6-1 LM324引脚图

Vo

将反相输入端接直流信号源的输出端，调节直流信号源的输出电压，使Vi分别为表6-1中所列各值，并测出相应的Vo值填入表6-1。

2. 预习要求

（1）写出图6-2反相比例放大器的输出与输入的关系式。 （2）求出表6-1中理论估算值。

1

图6-2

表6-1

二、同相比例放大器 1. 按图6-

第六章 模拟集成运放题库

一、判断题

运算电路中一般均引入负反馈。（ ） √

在运算电路中，集成运放的反相输入端均为虚地。（ ） ×

凡是运算电路都可利用“虚短”和“虚断”的概念求解运算关系。（ ） √

各种滤波电路的通带放大倍数的数值均大于1。（ ） ×

A?dKCMR??集成运放的共模抑制比

Ac（ ）

√ 反相比例运算电路可实现Au＞1的放大器。（ ） ×

同相运算电路可实现Au＜0的放大器。（ ） ×

微分运算电路可将三角波电压转换成方波电压。（ ） √

同相求和运算电路可实现函数Y＝aX1＋bX2＋cX3，a、b和c均大于零。（√

同相求和运算电路可实现函数Y＝aX1＋bX2＋cX3，a、b和c均小于零。（×

乘方运算电路可实现函数Y＝aX2。（ ） √

1

） ）

微分运算电路可将方波电压转换成三角波电压。（ ） ×

结构完全对称的差分放大电路，空载时单端输出电压放大倍数为双端输出时的一半。 （ ） √

单端输出的电流源差分放大电路，主要靠电流源的恒流特性来抑制温漂。

集成功率放大器件或分立元件放大电路的比较

摘 要：功率放大电路通常由集成功率放大器件或分立元件放大电路组成，两者各有优缺点。就如何正确地利用两种不同电路原理、调试、性能、结果加以分析比较。

关键词：互补对称OCL电路；输出无变压器功率放大器BTL； 甲乙类；分立元件 功率放大电路是一种能量转换电路，要求在失真许可的范围内，高效地为负载提供尽可能大的功率，功放管的工作电流、电压的变化范围很大，那么三极管常常是工作在大信号状态下或接近极限运用状态，有甲类、乙类、甲乙类等各种工作方式。为了提高效率，将放大电路做成推挽式电路，功放管的工作状态设置为甲乙类，以减小交越失真。常见的音频功放电路在连接形式上主要有双电源互补推挽功率放大器OCL（无输出电容）、单电源互补推挽功率放大器OTL（无输出变压器）、平衡（桥式）无变压器功率放大器BTL等。由于功放管承受大电流、高电压，因此功放管的保护问题和散热问题必须重视。功率放大器可以由分立元件组成，也可由集成电路实现。? 1分立元件组成功率放大器

图1为一个由分立元件构成的直流化的互补对称OCL电路。电路由差分放大级、电压推动级和复合输出级构成。本电路引入了直流负反馈电路，一般功

集成功率放大器件或分立元件放大电路的比较

摘 要：功率放大电路通常由集成功率放大器件或分立元件放大电路组成，两者各有优缺点。就如何正确地利用两种不同电路原理、调试、性能、结果加以分析比较。

关键词：互补对称OCL电路；输出无变压器功率放大器BTL； 甲乙类；分立元件 功率放大电路是一种能量转换电路，要求在失真许可的范围内，高效地为负载提供尽可能大的功率，功放管的工作电流、电压的变化范围很大，那么三极管常常是工作在大信号状态下或接近极限运用状态，有甲类、乙类、甲乙类等各种工作方式。为了提高效率，将放大电路做成推挽式电路，功放管的工作状态设置为甲乙类，以减小交越失真。常见的音频功放电路在连接形式上主要有双电源互补推挽功率放大器OCL（无输出电容）、单电源互补推挽功率放大器OTL（无输出变压器）、平衡（桥式）无变压器功率放大器BTL等。由于功放管承受大电流、高电压，因此功放管的保护问题和散热问题必须重视。功率放大器可以由分立元件组成，也可由集成电路实现。? 1分立元件组成功率放大器

图1为一个由分立元件构成的直流化的互补对称OCL电路。电路由差分放大级、电压推动级和复合输出级构成。本电路引入了直流负反馈电路，一般功

集成功率放大器件或分立元件放大电路的比较

摘 要：功率放大电路通常由集成功率放大器件或分立元件放大电路组成，两者各有优缺点。就如何正确地利用两种不同电路原理、调试、性能、结果加以分析比较。

关键词：互补对称OCL电路；输出无变压器功率放大器BTL； 甲乙类；分立元件 功率放大电路是一种能量转换电路，要求在失真许可的范围内，高效地为负载提供尽可能大的功率，功放管的工作电流、电压的变化范围很大，那么三极管常常是工作在大信号状态下或接近极限运用状态，有甲类、乙类、甲乙类等各种工作方式。为了提高效率，将放大电路做成推挽式电路，功放管的工作状态设置为甲乙类，以减小交越失真。常见的音频功放电路在连接形式上主要有双电源互补推挽功率放大器OCL（无输出电容）、单电源互补推挽功率放大器OTL（无输出变压器）、平衡（桥式）无变压器功率放大器BTL等。由于功放管承受大电流、高电压，因此功放管的保护问题和散热问题必须重视。功率放大器可以由分立元件组成，也可由集成电路实现。? 1分立元件组成功率放大器

图1为一个由分立元件构成的直流化的互补对称OCL电路。电路由差分放大级、电压推动级和复合输出级构成。本电路引入了直流负反馈电路，一般功

集成运算放大器是电子系统中最重要的模拟器件。它的应用主要分为线性应用和非线性应用。在非线性应用中,运算放大器构成的单门限电压比较器、迟滞比较器是构成矩形波、三角波和锯齿波等信号产生电路的核心模块。在此主要讨论利用Protues平台对集成运放的非线性应用设计及仿真。

山西电子技术 21 0 2年第 5期文章编号：6 44 7 (0 2 0—0 00 17 -5 8 2 1 )50 1—2

应用实践

基于 Po e集成运放非线性应用仿真 rt s的 u张昌华，杨庆(湖北民族学院科技学院，北恩施 450 )湖 400摘要：集成运算放大器是电子系统中最重要的模拟器件。它的应用主要分为线性应用和非线性应用。在非

线性应用中，算放大器构成的单门限电压比较器、比较器是构成矩形波、运迟滞三角波和锯齿波等信号产生电路的核心模块。在此主要讨论利用 P te平台对集成运放的非线性应用设计及仿真。￣ us 关键词：mte;集成运放；非线性应用；仿真 P us中图分类号：N 1文献标识码： T 70 A

集成运算放大器 (简称运放， t￣a doe i￣ a p - i e t pmt n m a n e o i, P是一种高增益多级直接耦合放大器，内部结构 t rO A)

题目：

用集成运算放大器实现如下关系

u0?2ui1?3ui2?5?ui3dt

要所用的的运放不多于三个，元件要取标称值，取值范围为 1kΩ≤R≤1MΩ，0.1uF≤C≤10uF。

分析：

由u0?2ui1?3ui2?5?ui3dt 知，2ui1?3ui2可以通过同向比例或者反向比例电路实现，?5?ui3dt可以通过积分电路实现，最后把两者相加即可，故解决问题的关键在于建立一个合理适用的积分器。本实验选取的运放是UA741CD，实验是在mutlsim10.0环境下仿真完成的。

问题解决：

（1） 建立一个积分电路

实验过程遇到的问题主要是，刚刚开始时，并没有并联R11，输出的波形漂移不定，经过一段时间饱和，这主要是输入失调误差引起的，因而在电容两端并上R11，对漂移加以抑制。

积分电路主要是正确合理的确定时间常数τ=RC和R、C的值

τ的大小决定了积分速度的快慢。由于运算放大器的最大输出电压Uomax为有限值（通

常Uomax=±10V左右），因此，若τ的值太小，则还未达到预定的积分时间t之前，运放已经饱和，输出电压波形会严重失真。所以τ的值必须满足：

???1tUomax0?uidt

当ui为阶跃信号时，τ的

摘 要

集成运放测试仪是电子专业中一种常用的芯片测试设备。目前，市场上出售的集成运

放测试仪比较少，而且价格昂贵。一般实验室都没有此类测试仪器。本课题针对这种现状，

特意研制一台质量优良、成本低廉的集成运放测试仪。

集成运放测试仪主要用于测试运放芯片的参数和功能。本测试仪以STC12C5A60S2

单片机作为控制核心，对运放测试电路的输入输出信号进行检测、处理，并将测试波形及

参数显示到TFT彩屏上。集成运放测试仪的研究遵循一般的电子作品研究过程：首先进

行系统理论分析与方案设计；然后分模块设计、测试；最后进行系统调试、测试。论文整

体分为硬件设计和软件设计两大部分。然后从系统角度将测试仪分为单片机控制部分，功

能按键输入部分、显示部分、信号源部分、运放测试部分和电源部分分别进行介绍。

研究结果表明自行研制的集成运放测试仪简单、实用，能够满足大多数专业人员的要

求。测试仪摈弃了繁琐的功能，仅仅设置了四个按键、两种模式，并且采用TFT彩屏显

示，方便专业人员观察测试结果。同时，本测试仪还存在一些不足，如不能做到通用、电

路设计不完善等，需要继续深入研究。

关键词 集成运算放大器 单片机 芯片测试 TFT彩屏

Abstract

Integrated op-amp