第一篇：運(yùn)算放大器設(shè)計(jì)總結(jié)

一． 運(yùn)算放大器的基本參數(shù)

1.開(kāi)環(huán)電壓增益AOL

不帶負(fù)反饋的狀態(tài)下，運(yùn)算放大器對(duì)直流信號(hào)的放大倍數(shù)。電壓反饋運(yùn)算放大器采用電壓輸入/電壓輸出方式工作，其開(kāi)環(huán)增益為無(wú)量綱比，所以不需要單位。但是，數(shù)值較小時(shí)，為方便起見(jiàn)，數(shù)據(jù)手冊(cè)會(huì)以V/mV或V/μV代替V/V表示增益，電壓增益也可以dB形式表示，換算關(guān)系為dB = 20×logAVOL。因此，1V/μV的開(kāi)環(huán)增益相當(dāng)于120 dB，以此類(lèi)推。該參數(shù)與頻率密切相關(guān)，隨著頻率的增加而減小，相位也會(huì)發(fā)生偏移。

對(duì)于反向比例放大電路，只有當(dāng)AOL＞＞R+Rf時(shí)，Vo=-Rf/RVi才能夠成立。

2.單位增益帶寬B1（Gain-Bandwidth Product）

開(kāi)環(huán)電壓增益大于等于1（0dB）時(shí)的那個(gè)頻率范圍，以Hz為單位。它將告訴你將小信號(hào)（～±100mV）送入運(yùn)放并且不失真的最高頻率。在濾波器設(shè)計(jì)電路中，假定運(yùn)放濾波器增益為1V/V，則單位增益帶寬大于等于濾波器截止頻率fcut-off×100。

3.共模抑制比CMRR 差分電壓放大倍數(shù)與共模電壓放大倍數(shù)之比，CMRR=|Ad/Ac|。共模輸入電壓會(huì)影響到輸入差分對(duì)的偏置點(diǎn)。由于輸入電路內(nèi)部固有的不匹配，偏置點(diǎn)的改變會(huì)引起失調(diào)電壓改變，進(jìn)而引起輸出電壓改變。其實(shí)際的計(jì)算方法是失調(diào)電壓變化量比共模電壓變化量，一般來(lái)說(shuō)CMRR=ΔVos/ΔVcom，TI及越來(lái)越多的公司將其定義為CMRR=ΔVcom/ΔVos。在datasheet中該參數(shù)一般為直流參數(shù)，隨著頻率的增加而降低。

4.輸入偏置電流Ibias 輸入偏置電流被定義為：運(yùn)放的輸入為規(guī)定電位時(shí)，流入兩個(gè)輸入端的電流平均值。記為IB。為了運(yùn)放能正常的工作，運(yùn)放都需要一定的偏置電流。IB=(IN+IP)/2。

當(dāng)信號(hào)源阻抗很高時(shí)，就必須關(guān)注輸入偏流，因?yàn)槿绻\(yùn)放有很大的輸入偏流，就會(huì)對(duì)信號(hào)源構(gòu)成負(fù)載，因而會(huì)看到一個(gè)比預(yù)想要低的信號(hào)源輸出電壓，如果信號(hào)源阻抗很高，那么最好使用一個(gè)以CMOS或者JFET作為輸入級(jí)的運(yùn)放，也可以采用降低信號(hào)源輸出阻抗的方法，就是使用一個(gè)緩沖器，然后用緩沖器來(lái)驅(qū)動(dòng)具有很大輸入偏流的運(yùn)放。

在雙級(jí)輸入級(jí)的情況下，可以使用對(duì)失調(diào)電流進(jìn)行調(diào)零的方法，就是使從兩個(gè)輸入端看到的阻抗相互匹配。在CMOS和JFET輸入電路的情況下，一般來(lái)說(shuō)，失調(diào)電流不是問(wèn)題，也沒(méi)有必要進(jìn)行阻抗匹配了。

5.輸入失調(diào)電流Ios 當(dāng)運(yùn)放的輸出端置于規(guī)定電位時(shí)，流入運(yùn)放兩個(gè)輸入端的電流之差的絕對(duì)值。IOS=|IN-IP| 6.電源抑制比PSRR 電源電壓的改變量與由此引起的輸入失調(diào)電壓改變量之比的絕對(duì)值，單位是dB。對(duì)于雙電源運(yùn)放，PSSR=ΔVcc±/ΔVos±。PSSR隨著頻率的增加而下降。開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)生的噪聲頻率從50kHz到500kHz或更高，在這些高頻下，PSSR的值幾乎為零，所以，電源上的噪聲會(huì)引起運(yùn)放輸出端上的噪聲，對(duì)此必須使用恰當(dāng)?shù)呐月芳夹g(shù)。

7.輸入阻抗Ri 當(dāng)任意一個(gè)輸入端接地是的兩個(gè)輸入端之間的DC電阻，當(dāng)信號(hào)源阻抗很高時(shí)，輸入阻抗就成為一個(gè)設(shè)計(jì)要點(diǎn)，因?yàn)檩斎腚娐肥切盘?hào)源的負(fù)載。

8.輸出阻抗Ro 運(yùn)放工作在線性區(qū)時(shí)，輸出端內(nèi)部的等效小信號(hào)阻抗。用于軌對(duì)軌輸出的運(yùn)放，比射級(jí)跟隨器輸出級(jí)有較高的輸出阻抗。

當(dāng)使用軌對(duì)軌運(yùn)放來(lái)驅(qū)動(dòng)重負(fù)載時(shí)，輸出阻抗成為一個(gè)設(shè)計(jì)要點(diǎn)，如果負(fù)載主要是電阻性的，那么輸出阻抗所限制的是運(yùn)放的輸出電壓可以多近的接近電源電壓。如果負(fù)載是容性的，那就會(huì)產(chǎn)生額外的相移，使相位裕度變壞。

9.增益帶寬積GBW 開(kāi)環(huán)電壓增益與該增益的測(cè)試點(diǎn)頻率的乘積，單位Hz，該參數(shù)與B1相似，B1規(guī)定為運(yùn)放的增益等于1的那個(gè)頻率點(diǎn)，而GBW規(guī)定為運(yùn)放在一個(gè)頻率點(diǎn)上的增益帶寬積，但這個(gè)頻率點(diǎn)可以不同于B1。

10.擺速/壓擺率SR 由輸入端的階躍變化所引起的輸出電壓的變化速率，單位是V/S。運(yùn)放的SR參數(shù)等于它可以傳遞的信號(hào)擺速的最大值。它反映的是一個(gè)運(yùn)算放大器在速度方面的指標(biāo)，表示運(yùn)放對(duì)信號(hào)變化速度的適應(yīng)能力，是衡量運(yùn)放在大幅度信號(hào)作用時(shí)工作速度的參數(shù)。當(dāng)輸入信號(hào)變化斜率的絕對(duì)值小于SR時(shí)，輸出電壓才按線性規(guī)律變化。信號(hào)幅值越大、頻率越高，要求運(yùn)放的SR也越大。

一般來(lái)說(shuō)，壓擺率高的運(yùn)放，其工作電流也越大，亦即耗電也大的意思。但壓擺率卻是高速運(yùn)放的重要指標(biāo)。當(dāng)運(yùn)放在傳遞信號(hào)時(shí)，如果要求不會(huì)因?yàn)镾R太慢而使信號(hào)失真，那么，放大器的擺速必須至少等于信號(hào)的最大擺速?？梢蕴峁┳羁霺R的運(yùn)放是電流反饋運(yùn)放。設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是：SR≥2πVout p-p×Vcut-off。Vout p-p是在Vcut-off頻率以下的電壓峰-峰的期望擺幅值。

處理交流信號(hào)的話，增益帶寬積(GBP)和轉(zhuǎn)換速率(SR)是主要考慮的指標(biāo)。

處理直流或低頻信號(hào)的話，就要主要考慮失調(diào)電壓和失調(diào)電流。

11.輸入失調(diào)電壓Vos 使輸出電壓為零時(shí)，需要加在兩個(gè)輸入端之間的DC電壓。雙極輸入級(jí)要比CMOS或JFET輸入級(jí)有較低的失調(diào)電壓。Vos是一個(gè)折算到輸入端的參數(shù)，這個(gè)電壓將被電路的正的閉環(huán)增益所放大。如果電路需要DC精度，那么Vos是必須要關(guān)注的。

12.輸入失調(diào)電壓長(zhǎng)期漂移參數(shù)

輸入失調(diào)電壓的改變量與時(shí)間改變量之比，通常指一個(gè)月內(nèi)的平均值，單位是V/month。

13.輸出電壓擺幅Vo 當(dāng)運(yùn)放用雙極性電源工作時(shí)，可以達(dá)到的、不削峰的最大峰到峰輸出電壓，單位為伏特，一般定義在特定的負(fù)載條件下。一般運(yùn)放輸出為射級(jí)跟隨器結(jié)構(gòu)，無(wú)法把輸出電壓驅(qū)動(dòng)到等于電源的任何一個(gè)軌電壓，軌對(duì)軌輸出的運(yùn)放使用了共射級(jí)（雙極）或共源級(jí)（CMOS）輸出級(jí)，使得輸出電壓的擺幅僅受到輸出管的飽和壓降或接通電阻以及負(fù)載電流的限制。對(duì)于單電源運(yùn)放，使用VOH和VOL來(lái)定義最大和最小輸出電壓。

運(yùn)放的輸出電壓是有限制的，普通運(yùn)放的輸出電壓范圍一般是（Vss+1.5～Vcc-1.5）V，比如電源電壓是±15V，運(yùn)放能輸出的最低電壓為-13.5V，最高電壓為13.5V，超過(guò)這個(gè)電壓范圍即被限幅。這個(gè)特性導(dǎo)致電源電壓不能被充分利用，特別是電池工作的設(shè)備，工作電壓很低，這個(gè)問(wèn)題特別突出，于是出現(xiàn)了rail to rail（軌至軌）型運(yùn)放。那么是不是使用了rail to rail運(yùn)放，就不用考慮電源軌的限制了呢？對(duì)于普通運(yùn)放，比如15V供電時(shí)，說(shuō)輸出電壓擺幅可以達(dá)到13.5V，其實(shí)輸出電壓接近13.5V時(shí)，運(yùn)放的特性就開(kāi)始變差，主要表現(xiàn)在放大倍數(shù)急劇下降，信號(hào)就開(kāi)始失真，增益越大，失真越嚴(yán)重。Rail to Rail運(yùn)放的廣告宣傳中會(huì)說(shuō)能達(dá)到正負(fù)電源的輸出范圍，實(shí)際上，當(dāng)信號(hào)與電源軌的距離小于300mV時(shí)，放大器就會(huì)開(kāi)始產(chǎn)生失真。

那什么時(shí)候，可以相信datasheet上標(biāo)稱的電壓擺幅呢？把運(yùn)放當(dāng)作比較器用的時(shí)候！rail to rail運(yùn)放在作為比較器使用時(shí)，其輸出電壓可以非常接近電源軌，一般只有20mV左右的距離。

建議：普通運(yùn)放電源的正負(fù)極電壓應(yīng)該分別比要求的輸出電壓高2V以上，Rail to Rail型運(yùn)放應(yīng)該高300mV以上。

14.輸入共模范圍VICMR 談及運(yùn)算放大器輸入時(shí)，輸入共模電壓（VICM）是工程師首先會(huì)想到的一個(gè)術(shù)語(yǔ)，但其可能會(huì)帶來(lái)一定的初始混淆。VICM描述了一個(gè)特殊的電壓電平，其被定義為反相和非反相輸入引腳（圖1）的平均電壓。

圖 1 運(yùn)算放大器的輸入共模電壓 它常常被表示為：

VICM = [VIN(+)+ VIN(–)]/2.思考VICM的另一種方法是，它是非反相和反相輸入即VIN(+)和VIN(–)常見(jiàn)的電壓電平。事實(shí)證明，在大多數(shù)應(yīng)用中，VIN(+)都非常接近于VIN(–)，因?yàn)殚]環(huán)負(fù)反饋使一個(gè)輸入引腳緊跟另一個(gè)，這樣VIN(+)和VIN(–)之間的差便接近于零。

對(duì)許多常見(jiàn)電路而言確是這樣一種情況，其包括電壓跟隨器、反相和非反相配置。在這些情況下，我們常常假設(shè)VIN(+)= VIN(–)= VICM，因?yàn)檫@些電壓大約相等。

用于描述運(yùn)算放大器輸入的另一個(gè)術(shù)語(yǔ)是―輸入共模范圍‖（VICMR），或者更準(zhǔn)確的說(shuō)是―輸入共模電壓范圍‖。它是許多產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)中經(jīng)常用到的一個(gè)參數(shù)，同時(shí)也是廣大電路設(shè)計(jì)人員最為關(guān)心的一個(gè)參數(shù)。VICMR定義了運(yùn)算放大器器件正確運(yùn)行所需的共模輸入電壓―范圍‖，并描述了輸入與每個(gè)電源軌的接近程度。

思考VICMR的另一種方法是：它描述了由VICMR_MIN和VICMR_MAX定義的一個(gè)范圍。如圖2所示，對(duì)VICMR的描述如下：

VICMR = VICMR_MAX – VICMR_MIN 其中: VICMR_MIN = 相對(duì)于VCC –電源軌限制 VICMR_MAX = 相對(duì)于VCC+電源軌限制

圖 2 運(yùn)算放大器的輸入共模電壓范圍

超出VICMR時(shí)，便無(wú)法保證運(yùn)算放大器的正常線性運(yùn)行。因此，保證完全了解輸入信號(hào)的整個(gè)范圍并確保不超出VICMR至關(guān)重要。

產(chǎn)生混淆的另一個(gè)方面可能會(huì)是：VICM和VICMR并非標(biāo)準(zhǔn)化縮略語(yǔ)，而各個(gè)IC供應(yīng)商的各種產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)通常使用不同的術(shù)語(yǔ)，例如：VCM, VIC, VCMR等。結(jié)果，我們必需要了解您研究的規(guī)范超過(guò)了某個(gè)特殊輸入電壓—一個(gè)―輸入電壓范圍‖。

VICMR因運(yùn)算放大器而各異

運(yùn)算放大器的輸入級(jí)由設(shè)計(jì)規(guī)范和所用運(yùn)算放大器工藝技術(shù)類(lèi)型規(guī)定。例如，CMOS運(yùn)算放大器的輸入級(jí)便與雙極型運(yùn)算放大器不同，其區(qū)別于JFET運(yùn)算放大器等。運(yùn)算放大器輸入級(jí)和工藝技術(shù)的具體情況不在本文討論范圍內(nèi)，但注意到這些差異存在于各種運(yùn)算放大器器件之間也很重要。

表1列舉了幾個(gè)德州儀器（TI）運(yùn)算放大器的例子及其VICMR。―最大電源范圍‖欄描述了分裂式電源和單電源（括號(hào)內(nèi)）限制。由該表，我們清楚地知道各運(yùn)算放大器的輸入范圍VICMR明顯不同。根據(jù)器件的具體類(lèi)型，VICMR可能會(huì)低于或者超出電源軌。因此，絕不要假設(shè)運(yùn)算放大器可以接收特殊輸入信號(hào)范圍，除非在產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)規(guī)范中得到核實(shí)。

表 1 幾種不同運(yùn)算放大器的VICMR舉例

值得一提的一種寬輸入范圍特例是―軌到軌輸入運(yùn)算放大器‖。盡管，顧名思義，它是一種輸入涵蓋整個(gè)電源軌范圍的運(yùn)算放大器，但并非所有軌到軌輸入器件都如許多人設(shè)想的那樣涵蓋整個(gè)電源范圍。許多軌到軌輸入運(yùn)算放大器的確涵蓋了整個(gè)電源范圍（例如：表1中的OPA333等），但有一些則沒(méi)有全覆蓋，而其描述對(duì)人具有一定的誤導(dǎo)性。另外，檢查產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)中的規(guī)定輸入范圍至關(guān)重要。

克服VICMR問(wèn)題

在設(shè)計(jì)過(guò)程的后期，如果您發(fā)現(xiàn)您無(wú)法滿足運(yùn)算放大器的VICMR要求怎么辦呢？可能其他一些參數(shù)會(huì)是您應(yīng)用的理想選擇，而要修改器件是一件十分困難的事情。一個(gè)或多個(gè)下列選項(xiàng)或許可以作為一種備選解決方案：

(a)如果輸入幅值過(guò)大，請(qǐng)使用一個(gè)電阻分壓器來(lái)讓信號(hào)維持在正確的VICMR范圍內(nèi)。(b)如果輸入信號(hào)偏移存在問(wèn)題，請(qǐng)嘗試使用一個(gè)輸入偏置或者DC偏移電路，以讓輸入信號(hào)保持在規(guī)定的運(yùn)算放大器VICMR范圍內(nèi)。

(c)將器件改為軌到軌輸入運(yùn)算放大器，以滿足所有其他要求。

二． 同相比例放大和反向比例放大的選擇

1.理想信號(hào)源的分類(lèi)

1）理想電壓源信號(hào)：輸入阻抗為0，輸出恒定電壓，輸出電流取決于外電路 2）理想電流源信號(hào)：輸入阻抗無(wú)窮大，輸出恒定電流，輸出電壓取決于外電路

對(duì)于實(shí)際信號(hào)源，由于其存在一定的內(nèi)阻，其輸出的電壓和電流與電源內(nèi)部與外部電路都有關(guān)系，但對(duì)于某種特定的信號(hào)來(lái)說(shuō)，可以通過(guò)特性判斷出其趨向與電壓源或者電流源，才能選用相適應(yīng)的放大電路

2.放大電路的輸入輸出阻抗

1）理想同向放大器

輸入阻抗：Ri=∞ 輸出阻抗：Ro=0 2）理想反向放大器

輸入阻抗：Ri=R1 輸出阻抗：Ro=0 3.放大電路形式的選用與信號(hào)源的匹配關(guān)系

1）對(duì)于反向放大器，為電壓并聯(lián)負(fù)反饋類(lèi)型，在信號(hào)源越接近電流源時(shí)負(fù)反饋效果越明顯，在信號(hào)源為理想電壓源時(shí)失去作用，因此反向放大器最適合與電流源信號(hào)。對(duì)于電壓源信號(hào)，必須設(shè)法增大其內(nèi)阻，使其接近電流源，R1應(yīng)遠(yuǎn)大于信號(hào)源內(nèi)阻，為減輕輸出級(jí)負(fù)載，R2應(yīng)該遠(yuǎn)大于運(yùn)放輸出電阻 2）對(duì)于同相放大器，為電壓串聯(lián)負(fù)反饋類(lèi)型，在信號(hào)源越接近電壓源時(shí)負(fù)反饋效果越明顯，在信號(hào)源為理想電流源是失去作用，因此反向放大器最適合與電壓源信號(hào)。由于Vi本身就是電壓源，R2應(yīng)該越小越好，同理，為減輕輸出級(jí)負(fù)載，（R1+R2）應(yīng)該遠(yuǎn)大于運(yùn)放輸出電阻

4.放大電路外接電阻的選用

總體原則：對(duì)于普通電阻，1K～10K是其抗干擾能力最強(qiáng)的范圍。對(duì)于反饋電阻，如果取值過(guò)小，運(yùn)放帶載能力不夠（一般運(yùn)放帶載必須大于1K），無(wú)法提供足夠大的電流，如果取值過(guò)大，將引入過(guò)多的干擾信號(hào)

1）反向放大器

對(duì)于一般電壓源，內(nèi)阻Rs=（10～100）Ω

對(duì)于一般運(yùn)放，輸入電阻RAi=（0.1～2）MΩ，輸出電阻RAo=（10～100）Ω 一般選擇R1=(10～20)kΩ，R2=Af×R1，R3=R1//R2 2）同相放大器

一般選擇R1=100Ω～10kΩ，R2=（1～10）kΩ，R3=R1//R2 3）電阻精度選擇

對(duì)于多級(jí)放大電路，每一級(jí)電阻選用的精度為m%，對(duì)本級(jí)來(lái)說(shuō)，誤差為2m%，對(duì)多級(jí)累計(jì)誤差來(lái)說(shuō)，是相加的關(guān)系，即2m%+2n%+2p%...三． 運(yùn)放的輸出處理

1.限流

因?yàn)檫\(yùn)放輸出電流能力有限，對(duì)于單片機(jī)的AD口，其輸入電流的能力也有限，需要在運(yùn)放輸出端加限流電阻。

R的取值，根據(jù)運(yùn)放供電電壓的最大值（也就是運(yùn)放能夠輸出的最大電壓），以及MCU端口的輸入電流限制（如果不清楚，一般取10mA比較保險(xiǎn)），兩者相除進(jìn)行確定。

2.濾波

時(shí)間常數(shù)=R×C，決定了濾波參數(shù)，其值越大，則截止頻率越低，響應(yīng)速度越慢，低頻濾波性能越好。電容C選常用的容值0.1u，1u，4.7u，10u，47u，100u系列，容值越高，價(jià)格越貴，個(gè)頭越大。需要根據(jù)信號(hào)特點(diǎn)綜合考慮。

四． 低通濾波器

當(dāng)運(yùn)放工作用于直流信號(hào)放大時(shí)，在反饋通路上增加電容C對(duì)放大倍數(shù)沒(méi)有影響，C的選擇需要根據(jù)RC時(shí)間常數(shù)，反饋電阻的阻值綜合考慮。

五． 電源和地的濾波

在對(duì)電源或者地增加RC濾波時(shí)，電容采取“一大一小”搭配，對(duì)高低頻濾波性能最好。RC的選取同樣根據(jù)時(shí)間常數(shù)來(lái)確定，但要注意，電源通過(guò)R流過(guò)電流產(chǎn)生壓降，輸入到運(yùn)放的電壓并不完全等于電源電壓，這將影響到運(yùn)放的輸出。需要根據(jù)手冊(cè)中提供的運(yùn)放工作電流I，電壓V以及R的值，來(lái)計(jì)算實(shí)際運(yùn)放工作電壓V’，如圖所示

六． 單電源運(yùn)放和雙電源運(yùn)放選用

1）對(duì)于單電源運(yùn)放，一般既可單電源工作也可雙電源工作，對(duì)于雙電源運(yùn)放（如OP07），原理上可以單電源供電，但原則上最好不用單電源，因?yàn)椴皇擒墝?duì)軌（對(duì)于電源軌1.5V多的擺幅），使得線性區(qū)間變的很小

2）選擇運(yùn)放工作電壓的時(shí)候，要考慮最大的輸出，如果對(duì)于非rail-to-rail運(yùn)放，其最大輸出電壓要低于電源電壓2V，如果余量不夠，將產(chǎn)生切頂失真

3）當(dāng)信號(hào)源以對(duì)地為參考時(shí)，單電源放大電路會(huì)承受很大的輸入共模電壓，電路中的輸入電壓不是以電源中點(diǎn)Vcc/2為參考，這與雙電源運(yùn)放不同（GND相當(dāng)于Vcc和-Vcc的中點(diǎn)），而是以低電源軌為參考。當(dāng)輸入信號(hào)為正時(shí)，電路是沒(méi)法工作的，因?yàn)檫\(yùn)放輸出沒(méi)法為負(fù)電壓。這個(gè)電路只能在很小的負(fù)電壓輸入限度內(nèi)工作，因?yàn)楫?dāng)輸入與其中一個(gè)電源軌相近時(shí)，大多數(shù)運(yùn)放都不能很好的工作。因此，對(duì)于單電源運(yùn)放，這種直接的反向比例放大電路往往是不可行的。

單電源運(yùn)放的輸入往往可以在一個(gè)很小的負(fù)電壓范圍內(nèi)正常工作，比如MCP6002，其手冊(cè)上的共模輸入范圍為：

則如果對(duì)于一個(gè)簡(jiǎn)單的反向比例放大電路，其信號(hào)輸入端電壓可以在-0.3V～0V之間正常工作，輸出反向即正電壓。5）

運(yùn)放的輸入引腳電壓不能為負(fù)，但單電源運(yùn)放可以處理負(fù)電壓輸入：

如圖所示，Vin=-0.1V～-1V，但由于Vcc的偏壓，使得運(yùn)放正向輸入端引腳的電壓大概為10×2/302=65mV，反向輸入端的電壓等同于正向輸入端，不會(huì)產(chǎn)生負(fù)壓。但是當(dāng)Vcc關(guān)斷而輸入電路存在一個(gè)負(fù)電壓的時(shí)候，大部分的負(fù)壓將加到反向輸入端上，最保險(xiǎn)的辦法是增加一個(gè)二極管加以鉗位保護(hù)，此二極管要選擇肖特基型，鉗位電壓200mV。6）單電源運(yùn)放輸入舉例：

首先選擇我們選擇一個(gè)TLC2272運(yùn)算放大器，并通過(guò)VCC = 10V為其供電。并且所得接近VCC輸入限制估計(jì)為約9.2V。為了測(cè)試該電路，我們將VCC/2 = 5V DC偏移的300 Hz正弦波應(yīng)用于輸入端。在VOUT出現(xiàn)變化以前，一直對(duì)AC幅值進(jìn)行調(diào)節(jié)。當(dāng)應(yīng)用10 Vp-p輸入時(shí)：（請(qǐng)作答）

第二個(gè)例子中，我們?cè)趫D3電壓跟隨器電路中使用一個(gè)TL971軌到軌輸出運(yùn)算放大器，但其結(jié)果不同。這里，我們通過(guò)一個(gè)5V單電源為運(yùn)算放大器供電，這樣便得到VCC = 5V。由產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)規(guī)范可知，保證VICMR范圍為1.15V到3.85V，即中間VCC/2大概為2.7 Vp-p。將一個(gè)1-kHz正弦波應(yīng)用于2.5V的DC偏移。

隨著VIN增加至約3.5 Vp-p（中間為2.5V），VOUT繼續(xù)跟隨VIN，并表現(xiàn)出正確的運(yùn)算放大器行為。注意，該線性行為好于我們根據(jù)產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)限制做出的VICMR預(yù)計(jì)，但其仍然超出了保證限制。

VIN稍稍增加至3.52 Vp-p，VOUT便開(kāi)始在正（5V）和負(fù)（0V）軌附近呈現(xiàn)非線性行為（圖5）。

VIN進(jìn)一步增加至4.2 Vp-p，明顯超出VICMR。由于輸入峰值在正軌附近超出限制，因此其上跳至正軌（5V），并在VIN返回到某個(gè)可接受范圍以前一直保持在該狀態(tài)，最終VOUT信號(hào)出軌。

七． 基于聯(lián)立方程組的模擬放大電路設(shè)計(jì)

見(jiàn)《運(yùn)算放大器權(quán)威指南》第四章、第五章。作為專(zhuān)題討論。

八． 運(yùn)放的放大倍數(shù)設(shè)計(jì)

1）對(duì)于單級(jí)運(yùn)放來(lái)說(shuō)，放大倍數(shù)最好控制在10～100倍，放大倍數(shù)太大，帶寬會(huì)變窄，Rf需要設(shè)計(jì)的很大，由失調(diào)電流引起的失調(diào)電壓（乘積項(xiàng)）會(huì)顯著增大，容易產(chǎn)生零位失穩(wěn)和自激振蕩

2）總的放大倍數(shù)，要按照最大信號(hào)的電壓值對(duì)應(yīng)AD的滿幅輸入進(jìn)行計(jì)算

3）對(duì)于多級(jí)運(yùn)放來(lái)說(shuō)，假設(shè)每級(jí)噪聲為Vn1, Vn2, Vn3，增益為A1, A2, A3。那么輸出噪聲為A1A2A3Vn1+A2A3Vn2+A3Vn3。而信號(hào)增益為A1A2A3。對(duì)于噪聲來(lái)說(shuō)，A3越大，輸出噪聲越大。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)前級(jí)運(yùn)放的放大倍數(shù)要比后級(jí)大一些，以提高信噪比，且越是前級(jí)，越要選用高增益低噪音運(yùn)放。越到后級(jí)，前級(jí)運(yùn)放的偏置和信號(hào)噪音已經(jīng)被前級(jí)放大，對(duì)后級(jí)運(yùn)放的參數(shù)可根據(jù)前級(jí)的放大比例進(jìn)行適當(dāng)放寬。

4）對(duì)于帶寬來(lái)說(shuō)，級(jí)數(shù)越多，帶寬越降窄，如果是三級(jí)運(yùn)放，每一級(jí)的帶寬為B，則最終的帶寬約為0.51B 九． 電壓跟隨器的反饋電阻

電壓跟隨器的工作原理就是把輸出電壓全部反饋到輸入負(fù)端, 從輸入正端輸入信號(hào), 形

成增益為 1 的正向運(yùn)算放大電路。反饋端串聯(lián)電阻是為了抵消信號(hào)源的內(nèi)阻，使負(fù)輸入端偏置電流(Bias current)在反饋電阻上產(chǎn)生的偏移電壓，抵消掉正輸入端偏置電流在信號(hào)源內(nèi)阻上產(chǎn)生的偏移電壓，從而使運(yùn)放的工作更對(duì)稱。電阻上并連的電容是用于改善頻率特性或使電路工作穩(wěn)定的。信號(hào)源內(nèi)阻較大時(shí)，添加阻值與信號(hào)源內(nèi)阻相同的反饋電阻，可以減少輸出失調(diào)電壓，提高跟隨精度。

十． 運(yùn)放Vos和Ib的計(jì)算和選擇

這兩個(gè)參數(shù)對(duì)于直流信號(hào)放大電路來(lái)說(shuō)至關(guān)重要，如果沒(méi)有進(jìn)行計(jì)算或者選擇合理的運(yùn)放參數(shù)，將導(dǎo)致設(shè)計(jì)失效。

對(duì)于Vos和Ib，對(duì)于所在一級(jí)的運(yùn)放來(lái)說(shuō)，要根據(jù)最小輸入信號(hào)的電流和電壓進(jìn)行估算，設(shè)當(dāng)前級(jí)最小信號(hào)的電流為I，電壓為V，則必須保證I＜Ib，V＜Vos，一般來(lái)說(shuō)，至少應(yīng)該在小于1/2數(shù)量級(jí)，最好能夠小一個(gè)數(shù)量級(jí)（0.1倍），否則最小信號(hào)將淹沒(méi)在運(yùn)放的失調(diào)和偏置中，無(wú)法得到測(cè)量。每放大一級(jí)，信號(hào)乘以相應(yīng)的放大倍數(shù)輸出到下一級(jí)，對(duì)下一級(jí)運(yùn)放來(lái)說(shuō)，Vos和Ib可以得到放大，因此越到放大后級(jí)，指標(biāo)的選取可以根據(jù)計(jì)算來(lái)適當(dāng)放松。

第二篇：運(yùn)算放大器簡(jiǎn)介

運(yùn)算放大器簡(jiǎn)介

運(yùn)算放大器是運(yùn)用得非常廣泛的一種線性集成電路。而且種類(lèi)繁多，在運(yùn)用方面不但可對(duì)微弱信號(hào)進(jìn)行放大，還可做為反相、電壓跟隨器，可對(duì)電信號(hào)做加減法運(yùn)算，所以被稱為運(yùn)算放大器。不但其他地方應(yīng)用廣泛，在音響方面也使用得最多。例如前級(jí)放大、緩沖，耳機(jī)放大器除了有部分使用分立元件，電子管外，絕大部分使用的還是集成運(yùn)算放大器。而有時(shí)候還會(huì)用到穩(wěn)壓電路上，制作高精度的穩(wěn)壓濾波電路。

各種運(yùn)放由于其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不同，產(chǎn)生的失真成分也不同，所以音色特點(diǎn)也有一定的區(qū)別。本來(lái)我們追求的是高保真，運(yùn)放應(yīng)該是失真最低，能真實(shí)還原音樂(lè)，沒(méi)有個(gè)性的最好。但是由于要配合其他音響部件如數(shù)碼音源、后級(jí)功放管等如果偏干、偏冷則可搭配音色細(xì)膩溫暖型的運(yùn)放，而太過(guò)陰柔、偏軟的則可搭配音色較冷艷、亮麗的運(yùn)放，做到與整機(jī)配合，取長(zhǎng)補(bǔ)短的最佳效果。所以說(shuō)并不是選擇越貴的運(yùn)放得到的效果就一定越好，搭配很重要，達(dá)到聽(tīng)感上最好才算達(dá)到目的。如果是應(yīng)用在低電壓的模擬濾波電路中，還要選擇對(duì)低電壓工作性能良好的運(yùn)放種類(lèi)。市面上的運(yùn)放種類(lèi)不下五六百種，GBW帶寬在5M以上的也有三百多種，最高的已達(dá)300MHZ，轉(zhuǎn)換速率在5V/us以上的也不下幾百種，最高達(dá)3000V/us。以上介紹的幾種被音響發(fā)燒友們炒得火熱的，其實(shí)還有大量未被大家熟知的上乘佳品可供選擇，大家不必局限于以上幾種。一種運(yùn)放型號(hào)的封裝也可分為金封、陶封和塑封，一般來(lái)說(shuō)金封、陶封的質(zhì)量較好，塑封的品質(zhì)稍差。利益的驅(qū)使，什么都有假貨，運(yùn)放也不例外，市面上的假貨不少，如果想便宜撿好貨，那就要慧眼識(shí)珠了，不太在行的在購(gòu)買(mǎi)時(shí)就要注意，寧可多花一塊幾毛，也要到信譽(yù)較好的商家去買(mǎi)。

低檔運(yùn)放JRC4558。這種運(yùn)放是低檔機(jī)器使用得最多的。現(xiàn)在被認(rèn)為超級(jí)爛，因?yàn)樗穆曇暨^(guò)于明亮，毛刺感強(qiáng)，所以比起其他的音響用運(yùn)放來(lái)說(shuō)是最差勁的一種。不過(guò)它在我國(guó)暫時(shí)應(yīng)用得還是比較多的,很多的四、五百元的功放還是選擇使用它，因?yàn)榭紤]到成本問(wèn)題和實(shí)際能出的效果,沒(méi)必要選擇質(zhì)量超過(guò)5532以上的運(yùn)放。

對(duì)于一些電腦有源音箱來(lái)說(shuō)，它的應(yīng)付能力還是綽綽有余的運(yùn)放之皇5532。如果有誰(shuí)還沒(méi)有聽(tīng)說(shuō)過(guò)它名字的話，那就還未稱得上是音響愛(ài)好者。這個(gè)當(dāng)年有運(yùn)放皇之稱的NE5532，與LM833、LF353、CA3240一起是老牌四大名運(yùn)放，不過(guò)現(xiàn)在只有5532應(yīng)用得最多。5532現(xiàn)在主要分開(kāi)臺(tái)灣、美國(guó)和PHILIPS生產(chǎn)的，日本也有。最好的是帶大S標(biāo)志的美國(guó)產(chǎn)品，市面上要正宗的要賣(mài)8元以上，自從SIGNE被PHILIPS收購(gòu)后，生產(chǎn)的5532商標(biāo)使用的都是PHILIPS商標(biāo)，質(zhì)量和原品相當(dāng)，只需4－5元。而臺(tái)灣生產(chǎn)的質(zhì)量就稍微差一些，價(jià)格也最便，兩三塊便可以買(mǎi)到了。

NE5532的封裝和4558一樣，都是DIP8腳雙運(yùn)放，5532的內(nèi)部為JFET（結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管結(jié)構(gòu)）,聲音特點(diǎn)總體來(lái)說(shuō)屬于溫暖細(xì)膩型，驅(qū)動(dòng)力強(qiáng)，但高音略顯毛糙，低音偏肥。以前不少人認(rèn)為它有少許的“膽味”，不過(guò)現(xiàn)在比它更有膽味的已有不少，相對(duì)來(lái)說(shuō)就顯得不是那么突出了。5532的電壓適應(yīng)范圍非常寬，從正負(fù)3V至正負(fù)20V都能正常工作。它雖然是一個(gè)比較舊的運(yùn)放型號(hào)，但現(xiàn)在仍被認(rèn)為是性價(jià)比最高的音響用運(yùn)放。是屬于平民化的一種運(yùn)放，被許多中底檔的功放采用。不過(guò)現(xiàn)在有太多的假冒NE5532，或非音頻用的工業(yè)用品，由于5532的引腳功能和4558的相同，所以有些不良商家還把4558擦掉字母后印上5532字樣充當(dāng)5532，一般外觀粗糙，印字易擦掉，有少許經(jīng)驗(yàn)的人也可以辨別。據(jù)說(shuō)有8mA的電流溫?zé)岵攀钦诘囊纛l用5532。

NE5532還有兩位兄弟NE5534和NE5535。5534是單運(yùn)放，由于它分開(kāi)了單運(yùn)放，沒(méi)有了雙運(yùn)放之間的相互影響，所以音色不但柔和、溫暖和細(xì)膩，而且有較好的音樂(lè)味。它的電壓適應(yīng)范圍也很寬，低到正負(fù)5V的電壓也能保持良好的工作狀態(tài)。由于以前著名的美國(guó)

BGW-150功放采用5534作電壓激勵(lì)時(shí)，特意讓正電源電壓高出0.7V，迫使其輸出管工作于更完美的甲類(lèi)狀態(tài)，使得音質(zhì)進(jìn)一步改善，所以現(xiàn)在一般都認(rèn)為如果讓正電源高出0.7V音質(zhì)會(huì)更好。5534的引腳功能見(jiàn)，價(jià)格和5532相當(dāng)。而NE5535是5532的升級(jí)產(chǎn)品，其特點(diǎn)是內(nèi)電路更加簡(jiǎn)潔，且輸出級(jí)采用全互補(bǔ)結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)換速率比5532更高。不過(guò)有個(gè)缺點(diǎn)就是噪聲較大，頻帶不夠?qū)?，底電壓工作時(shí)性能不夠好，所以用于模擬濾波時(shí)效果不如5532理想。但在工作電壓大于或等于15V時(shí)用作線形放大電路，音樂(lè)味會(huì)比5532好一些，所以其價(jià)格也比5532要貴兩三元，其引腳功能和5532一樣。

雙運(yùn)放AD827。這枚是AD公司的較新產(chǎn)品，它原本是為視頻電路設(shè)計(jì)的，所以它的增益帶寬達(dá)50MHZ，SR達(dá)到300V/us，它與EL2244一樣都是目前市場(chǎng)上電壓反饋型雙運(yùn)放的頂級(jí)貨，一般的運(yùn)放難望其項(xiàng)背。其高頻經(jīng)營(yíng)剔透，低頻彈跳感優(yōu)越，其性能指標(biāo)與實(shí)際聽(tīng)感全面勝過(guò)其他很多同類(lèi)產(chǎn)品，音質(zhì)被一些人形容為無(wú)懈可擊。且在正負(fù)5V的供電下仍有優(yōu)異的性能。但其價(jià)格也稍微昂貴，30多元。腳位功能和5532相同。

雙運(yùn)放OP249。該運(yùn)放是美國(guó)PMI公司的產(chǎn)品，廠家聲稱是用以取代OP215、LT1057等運(yùn)放的，LT1057是屬于動(dòng)態(tài)大，解析力高，音色冷艷清麗的一種，搭配東芝的暖色名管就很合適。而OP249則和它不同，其輸入級(jí)采用JFET，主要特點(diǎn)是顯中性，無(wú)什么個(gè)性，聲音平衡、自然而準(zhǔn)確，所以體現(xiàn)了HIFI的真諦。塑封的才15元，陶瓷封裝30多元，具有較高的性價(jià)比。不過(guò)要是對(duì)音色的喜好有偏重的朋友可能不大喜歡。

雙運(yùn)放OP275、OP285：它們也是PMI公司的產(chǎn)品，內(nèi)部電路采用雙級(jí)型與JFET型混合結(jié)構(gòu)。其音色很有個(gè)性，低噪聲，聲音輪廓鮮明，解析力高，聲音柔順，中頻具有膽機(jī)柔美潤(rùn)澤的特點(diǎn)，人聲親近。價(jià)格適中，而且性能穩(wěn)定。適合用來(lái)打摩聲音單薄、毛糙的CD、解碼或放大器。它們的封裝形式和引腳功能也和5532一樣。OP275現(xiàn)在的市面價(jià)格為10元、OP285 15元。

頂級(jí)運(yùn)放OPA627。BB公司的OPA627是目前為止最高檔的運(yùn)放，也是采用場(chǎng)效應(yīng)管輸入方式，音色溫暖迷人，但其價(jià)格簡(jiǎn)直嚇人，用到這么昂貴的運(yùn)放，性能上是否能達(dá)到這個(gè)價(jià)格也見(jiàn)仁見(jiàn)智，不過(guò)聽(tīng)過(guò)OPA627的發(fā)燒友都一致認(rèn)為AD827、LT1057等根本無(wú)法與之比擬。

膽味運(yùn)放OPA604與OPA2604。這兩種運(yùn)放都是Burr Brown公司的產(chǎn)品，OPA604為單運(yùn)放，OPA2604為雙運(yùn)放。它們都是專(zhuān)為音頻而設(shè)計(jì)的專(zhuān)用運(yùn)放，音色醇厚、圓潤(rùn)，中性偏暖、膽味甚濃，是被譽(yù)為最有電子管音色的運(yùn)算放大器。當(dāng)年的價(jià)格也不低，但還是被許多音響發(fā)燒友選為摩機(jī)升級(jí)機(jī)器的對(duì)象?，F(xiàn)在這兩種運(yùn)放的價(jià)格都已較為合理，OPA604為25元，OPA2604要40多元，發(fā)燒友用來(lái)摩機(jī)是不錯(cuò)的選擇。

運(yùn)算放大器（常簡(jiǎn)稱為“運(yùn)放”）是具有很高放大倍數(shù)的電路單元。在實(shí)際電路中，通常結(jié)合反饋網(wǎng)絡(luò)共同組成某種功能模塊。由于早期應(yīng)用于模擬計(jì)算機(jī)中，用以實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)運(yùn)算，故得名“運(yùn)算放大器”，此名稱一直延續(xù)至今。運(yùn)放是一個(gè)從功能的角度命名的電路單元，可以由分立的器件實(shí)現(xiàn)，也可以實(shí)現(xiàn)在半導(dǎo)體芯片當(dāng)中。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，如今絕大部分的運(yùn)放是以單片的形式存在?，F(xiàn)今運(yùn)放的種類(lèi)繁多，廣泛應(yīng)用于幾乎所有的行業(yè)當(dāng)中。編輯本段歷史

運(yùn)算放大器最早被發(fā)明作為模擬信號(hào)的運(yùn)算單元，是模擬電子計(jì)算機(jī)的基本組成部件，由真空電子管組成。

第一塊集成運(yùn)放電路是美國(guó)仙童（fairchild）公司發(fā)明的μA741，在60年代后期廣泛流行。直到今天μA741仍然是各大學(xué)電子工程系中講解運(yùn)放原理的典型教材。

編輯本段原理

運(yùn)放如上圖有兩個(gè)輸入端a,b和一個(gè)輸出端o.也稱為倒向輸入端(反相輸入端),非倒向輸入端(同相輸入端)和輸出端.當(dāng)電壓加U-加在a端和公共端(公共端是電壓的零位,它相當(dāng)于電路中的參考結(jié)點(diǎn).)之間,且其實(shí)際方向從a端指向公共端時(shí),輸出電壓U實(shí)際方向則自公共端指向o端,即兩者的方向正好相反.當(dāng)輸入電壓U+加在b端和公共端之間,U與U+兩者的實(shí)際方向相對(duì)公共端恰好相同.為了區(qū)別起見(jiàn),a端和b端分別用”-“和”+”號(hào)標(biāo)出,但不要將它們誤認(rèn)為電壓參考方向的正負(fù)極性.電壓的正負(fù)極性應(yīng)另外標(biāo)出或用箭頭表示.反轉(zhuǎn)放大器和非反轉(zhuǎn)放大器如下圖：

一般可將運(yùn)放簡(jiǎn)單地視為：具有一個(gè)信號(hào)輸出端口（Out）和同相、反相兩個(gè)高阻抗輸入端的高增益直接耦合電壓放大單元，因此可采用運(yùn)放制作同相、反相及差分放大器。

運(yùn)放的供電方式分雙電源供電與單電源供電兩種。對(duì)于雙電源供電運(yùn)放，其輸出可在零電壓兩側(cè)變化，在差動(dòng)輸入電壓為零時(shí)輸出也可置零。采用單電源供電的運(yùn)放，輸出在電源與地之間的某一范圍變化。

運(yùn)放的輸入電位通常要求高于負(fù)電源某一數(shù)值，而低于正電源某一數(shù)值。經(jīng)過(guò)特殊設(shè)計(jì)的運(yùn)放可以允許輸入電位在從負(fù)電源到正電源的整個(gè)區(qū)間變化，甚至稍微高于正電源或稍微低于負(fù)電源也被允許。這種運(yùn)放稱為軌到軌（rail-to-rail）輸入運(yùn)算放大器。

運(yùn)放的輸出電位通常只能在高于負(fù)電源某一數(shù)值，而低于正電源某一數(shù)值之間變化。經(jīng)過(guò)特殊設(shè)計(jì)的運(yùn)放可以允許輸出電位在從負(fù)電源到正電源的整個(gè)區(qū)間變化。這種運(yùn)放成為軌到軌（rail-to-rail）輸出運(yùn)算放大器。

運(yùn)算放大器的輸出信號(hào)與兩個(gè)輸入端的信號(hào)電壓差成正比，在音頻段有：輸出電壓=A0

（E1-E2），其中，A0是運(yùn)放的低頻開(kāi)環(huán)增益（如100dB，即100000倍），E1是同相端的輸入信號(hào)電壓，E2是反相端的輸入信號(hào)電壓。

編輯本段類(lèi)型

按照集成運(yùn)算放大器的參數(shù)來(lái)分,集成運(yùn)算放大器可分為如下幾類(lèi)。

1．通用型運(yùn)算放大器

通用型運(yùn)算放大器就是以通用為目的而設(shè)計(jì)的。這類(lèi)器件的主要特點(diǎn)是價(jià)格低廉、產(chǎn)品量大面廣,其性能指標(biāo)能適合于一般性使用。例μA741（單運(yùn)放）、LM358（雙運(yùn)放）、LM324（四運(yùn)放）及以場(chǎng)效應(yīng)管為輸入級(jí)的LF356都屬于此種。它們是目前應(yīng)用最為廣泛的集成運(yùn)算放大器。

2．高阻型運(yùn)算放大器

這類(lèi)集成運(yùn)算放大器的特點(diǎn)是差模輸入阻抗非常高,輸入偏置電流非常小,一般rid＞

1GΩ~1TΩ,IB為幾皮安到幾十皮安。實(shí)現(xiàn)這些指標(biāo)的主要措施是利用場(chǎng)效應(yīng)管高輸入阻抗的特點(diǎn),用場(chǎng)效應(yīng)管組成運(yùn)算放大器的差分輸入級(jí)。用FET作輸入級(jí),不僅輸入阻抗高,輸入偏置電流低,而且具有高速、寬帶和低噪聲等優(yōu)點(diǎn),但輸入失調(diào)電壓較大。常見(jiàn)的集成器件有LF355、LF347（四運(yùn)放）及更高輸入阻抗的CA3130、CA3140等。

3．低溫漂型運(yùn)算放大器

在精密儀器、弱信號(hào)檢測(cè)等自動(dòng)控制儀表中,總是希望運(yùn)算放大器的失調(diào)電壓要小且不隨溫度的變化而變化。低溫漂型運(yùn)算放大器就是為此而設(shè)計(jì)的。目前常用的高精度、低溫漂運(yùn)算放大器有OP07、OP27、AD508及由MOSFET組成的斬波穩(wěn)零型低漂移器件ICL7650等。

4．高速型運(yùn)算放大器

在快速A/D和D/A轉(zhuǎn)換器、視頻放大器中,要求集成運(yùn)算放大器的轉(zhuǎn)換速率SR一定要高,單位增益帶寬BWG一定要足夠大,像通用型集成運(yùn)放是不能適合于高速應(yīng)用的場(chǎng)合的。高速型運(yùn)算放大器主要特點(diǎn)是具有高的轉(zhuǎn)換速率和寬的頻率響應(yīng)。常見(jiàn)的運(yùn)放有LM318、μA715等,其SR=50~70V/ms,BWG＞20MHz。

5．低功耗型運(yùn)算放大器

由于電子電路集成化的最大優(yōu)點(diǎn)是能使復(fù)雜電路小型輕便,所以隨著便攜式儀器應(yīng)用范圍的擴(kuò)大,必須使用低電源電壓供電、低功率消耗的運(yùn)算放大器相適用。常用的運(yùn)算放大器有TL-022C、TL-060C等,其工作電壓為±2V~±18V,消耗電流為50~250μA。目前有的產(chǎn)品功耗已達(dá)μW級(jí),例如ICL7600的供電電源為1.5V,功耗為10mW,可采用單節(jié)電池供電。

6．高壓大功率型運(yùn)算放大器

運(yùn)算放大器的輸出電壓主要受供電電源的限制。在普通的運(yùn)算放大器中,輸出電壓的最大值一般僅幾十伏,輸出電流僅幾十毫安。若要提高輸出電壓或增大輸出電流,集成運(yùn)放外部必須要加輔助電路。高壓大電流集成運(yùn)算放大器外部不需附加任何電路,即可輸出高電壓和大電流。例如D41集成運(yùn)放的電源電壓可達(dá)±150V,μA791集成運(yùn)放的輸出電流可達(dá)1A。編輯本段主要參數(shù)

1.共模輸入電阻(RINCM)

該參數(shù)表示運(yùn)算放大器工作在線性區(qū)時(shí)，輸入共模電壓范圍與該范圍內(nèi)偏置電流的變化量之比。

2.直流共模抑制(CMRDC)

該參數(shù)用于衡量運(yùn)算放大器對(duì)作用在兩個(gè)輸入端的相同直流信號(hào)的抑制能力。

3.交流共模抑制(CMRAC)

CMRAC用于衡量運(yùn)算放大器對(duì)作用在兩個(gè)輸入端的相同交流信號(hào)的抑制能力，是差模開(kāi)環(huán)增益除以共模開(kāi)環(huán)增益的函數(shù)。

4.增益帶寬積(GBW)

增益帶寬積AOL * ?是一個(gè)常量，定義在開(kāi)環(huán)增益隨頻率變化的特性曲線中以-20dB/十倍頻程滾降的區(qū)域。

5.輸入偏置電流(IB)

該參數(shù)指運(yùn)算放大器工作在線性區(qū)時(shí)流入輸入端的平均電流。

6.輸入偏置電流溫漂(TCIB)

該參數(shù)代表輸入偏置電流在溫度變化時(shí)產(chǎn)生的變化量。TCIB通常以pA/°C為單位表示。

7.輸入失調(diào)電流(IOS)

該參數(shù)是指流入兩個(gè)輸入端的電流之差。

8.輸入失調(diào)電流溫漂(TCIOS)

該參數(shù)代表輸入失調(diào)電流在溫度變化時(shí)產(chǎn)生的變化量。TCIOS通常以pA/°C為單位表示。

9.差模輸入電阻(RIN)

該參數(shù)表示輸入電壓的變化量與相應(yīng)的輸入電流變化量之比，電壓的變化導(dǎo)致電流的變化。在一個(gè)輸入端測(cè)量時(shí)，另一輸入端接固定的共模電壓。

10.輸出阻抗(ZO)

該參數(shù)是指運(yùn)算放大器工作在線性區(qū)時(shí)，輸出端的內(nèi)部等效小信號(hào)阻抗。

11.輸出電壓擺幅(VO)

該參數(shù)是指輸出信號(hào)不發(fā)生箝位的條件下能夠達(dá)到的最大電壓擺幅的峰峰值，VO一般定義在特定的負(fù)載電阻和電源電壓下。

12.功耗(Pd)

表示器件在給定電源電壓下所消耗的靜態(tài)功率，Pd通常定義在空載情況下。

13.電源抑制比(PSRR)

該參數(shù)用來(lái)衡量在電源電壓變化時(shí)運(yùn)算放大器保持其輸出不變的能力，PSRR通常用電源電壓變化時(shí)所導(dǎo)致的輸入失調(diào)電壓的變化量表示。

14.轉(zhuǎn)換速率/壓擺率(SR)

該參數(shù)是指輸出電壓的變化量與發(fā)生這個(gè)變化所需時(shí)間之比的最大值。SR通常以V/μs為單位表示，有時(shí)也分別表示成正向變化和負(fù)向變化。

15.電源電流(ICC、IDD)

該參數(shù)是在指定電源電壓下器件消耗的靜態(tài)電流，這些參數(shù)通常定義在空載情況下。

16.單位增益帶寬(BW)

該參數(shù)指開(kāi)環(huán)增益大于1時(shí)運(yùn)算放大器的最大工作頻率。

17.輸入失調(diào)電壓(VOS)

該參數(shù)表示使輸出電壓為零時(shí)需要在輸入端作用的電壓差。

18.輸入失調(diào)電壓溫漂(TCVOS)

該參數(shù)指溫度變化引起的輸入失調(diào)電壓的變化，通常以μV/°C為單位表示。

19.輸入電容(CIN)

CIN表示運(yùn)算放大器工作在線性區(qū)時(shí)任何一個(gè)輸入端的等效電容(另一輸入端接地)。

20.輸入電壓范圍(VIN)

該參數(shù)指運(yùn)算放大器正常工作(可獲得預(yù)期結(jié)果)時(shí)，所允許的輸入電壓的范圍，VIN通常定義在指定的電源電壓下。

21.輸入電壓噪聲密度(eN)

對(duì)于運(yùn)算放大器，輸入電壓噪聲可以看作是連接到任意一個(gè)輸入端的串聯(lián)噪聲電壓源，eN通常以nV / 根號(hào)Hz為單位表示，定義在指定頻率。

22.輸入電流噪聲密度(iN)

對(duì)于運(yùn)算放大器，輸入電流噪聲可以看作是兩個(gè)噪聲電流源，連接到每個(gè)輸入端和公共端，通常以pA / 根號(hào)Hz為單位表示，定義在指定頻率。

編輯本段應(yīng)用

運(yùn)算放大器是用途廣泛的器件，接入適當(dāng)?shù)姆答伨W(wǎng)絡(luò)，可用作精密的交流和直流放大器、有源濾波器、振蕩器及電壓比較器。

第三篇：虛短 虛斷 分析運(yùn)算放大器分析絕招

遍觀所有模擬電子技朮的書(shū)籍和課程，在介紹運(yùn)算放大器電路的時(shí)候，無(wú)非是先給電路來(lái)個(gè)定性，比如這是一個(gè)同向放大器，然后去推導(dǎo)它的輸出與輸入的關(guān)系，然后得出Vo=(1+Rf)Vi，那是一個(gè)反向放大器，然后得出Vo=-Rf*Vi……最后學(xué)生往往得出這樣一個(gè)印象：記住公式就可以了！如果我們將電路稍稍變換一下，他們就找不著北了！偶曾經(jīng)面試過(guò)至少100個(gè)以上的大專(zhuān)以上學(xué)歷的電子專(zhuān)業(yè)應(yīng)聘者，結(jié)果能將我給出的運(yùn)算放大器電路分析得一點(diǎn)不錯(cuò)的沒(méi)有超過(guò)10個(gè)人！其它專(zhuān)業(yè)畢業(yè)的更是可想而知了。

虛短和虛斷的概念

由于運(yùn)放的電壓放大倍數(shù)很大，一般通用型運(yùn)算放大器的開(kāi)環(huán)電壓放大倍數(shù)都在80 dB以上。而運(yùn)放的輸出電壓是有限的，一般在 10 V～14 V。因此運(yùn)放的差模輸入電壓不足1 mV，兩輸入端近似等電位，相當(dāng)于 “短路”。開(kāi)環(huán)電壓放大倍數(shù)越大，兩輸入端的電位越接近相等。

“虛短”是指在分析運(yùn)算放大器處于線性狀態(tài)時(shí)，可把兩輸入端視為等電位，這一特性稱為虛假短路，簡(jiǎn)稱虛短。顯然不能將兩輸入端真正短路。

由于運(yùn)放的差模輸入電阻很大，一般通用型運(yùn)算放大器的輸入電阻都在1MΩ以上。因此流入運(yùn)放輸入端的電流往往不足1uA，遠(yuǎn)小于輸入端外電路的電流。故通?？砂堰\(yùn)放的兩輸入端視為開(kāi)路，且輸入電阻越大，兩輸入端越接近開(kāi)路?！疤摂唷笔侵冈诜治鲞\(yùn)放處于線性狀態(tài)時(shí)，可以把兩輸入端視為等效開(kāi)路，這一特性 稱為虛假開(kāi)路，簡(jiǎn)稱虛斷。顯然不能將兩輸入端真正斷路。

在分析運(yùn)放電路工作原理時(shí)，首先請(qǐng)各位暫時(shí)忘掉什么同向放大、反向放大，什么加法器、減法器，什么差動(dòng)輸入……暫時(shí)忘掉那些輸入輸出關(guān)系的公式……這些東東只會(huì)干擾你，讓你更糊涂﹔也請(qǐng)各位暫時(shí)不要理會(huì)輸入偏置電流、共模抑制比、失調(diào)電壓等電路參數(shù)，這是設(shè)計(jì)者要考慮的事情。我們理解的就是理想放大器（其實(shí)在維修中和大多數(shù)設(shè)計(jì)過(guò)程中，把實(shí)際放大器當(dāng)做理想放大器來(lái)分析也不會(huì)有問(wèn)題）。

圖一運(yùn)放的同向端接地=0V，反向端和同向端虛短，所以也是0V，反向輸入端輸入電阻很高，虛斷，幾乎沒(méi)有電流注入和流出，那么R1和R2相當(dāng)于是串聯(lián)的，流過(guò)一個(gè)串聯(lián)電路中的每一只組件的電流是相同的，即流過(guò)R1的電流和流過(guò)R2的電流是相同的。

流過(guò)R1的電流I1 =(ViVout)/R2 V-= V+ = 0

I1 = I2 求解上面的初中代數(shù)方程得Vout =(-R2/R1)*Vi 這就是傳說(shuō)中的反向放大器的輸入輸出關(guān)系式了。

圖二中Vi與V-虛短，則 Vi = V-因?yàn)樘摂啵聪蜉斎攵藳](méi)有電流輸入輸出，通過(guò)R1和R2 的電流相等，設(shè)此電流為I，由歐姆定律得： I = Vout/(R1+R2)

Vi等于R2上的分壓，即：Vi = I*R2 得Vout=Vi*(R1+R2)/R2 這就是傳說(shuō)中的同向放大器的公式了。

圖三中，由虛短知： V-= V+ = 0 由虛斷及基爾霍夫定律知，通過(guò)R2與R1的電流之和等于通過(guò)R3的電流，故(V1 – V-)/R1 +(V2 – V-)/R2 =(Vout – V-)/R3 代入a式，b式變?yōu)閂1/R1 + V2/R2 =-Vout/R3 如果取R1=R2=R3，則上式變?yōu)閂out=V1+V2，這就是傳說(shuō)中的加法器了。

請(qǐng)看圖四。因?yàn)樘摂?，運(yùn)放同向端沒(méi)有電流流過(guò)，則流過(guò)R1和R2的電流相等，同理流過(guò)R4和R3的電流也相等。故(V1 – V+)/R1 =(V+Vout)/R3 如果R1=R2，則V+ = V2/2 如果R3=R4，則V-=(Vout + V1)/2 由虛短知 V+ = V-所以 Vout=V2-V1 這就是傳說(shuō)中的減法器了。

圖六電路中，由虛短知，反向輸入端的電壓與同向端相等，由虛斷知，通過(guò)R1的電流與通過(guò)C1的電流相等。通過(guò)R1的電流 i=V1/R1 通過(guò)C1的電流i=C*dUc/dt=-C*dVout/dt 所以 Vout=((-1/(R1*C1))∫V1dt 輸出電壓與輸入電壓對(duì)時(shí)間的積分成正比,這就是傳說(shuō)中的積分電路了。若V1為恒定電壓U，則上式變換為Vout =-U*t/(R1*C1)t 是時(shí)間，則Vout輸出電壓是一條從0至負(fù)電源電壓按時(shí)間變化的直線。

圖七中由虛斷知，通過(guò)電容C1和電阻R2的電流是相等的，由虛短知，運(yùn)放同向端與反向端電壓是相等的。則： Vout =-i * R2 =-(R2*C1)dV1/dt 這是一個(gè)微分電路。如果V1是一個(gè)突然加入的直流電壓，則輸出Vout對(duì)應(yīng)一個(gè)方向與V1相反的脈沖。

圖八.由虛短知 Vx = V1 ……a Vy = V2 ……b 由虛斷知，運(yùn)放輸入端沒(méi)有電流流過(guò)，則R1、R2、R3可視為串聯(lián)，通過(guò)每一個(gè)電阻的電流是相同的，電流I=(Vx-Vy)/R2 ……c 則： Vo1-Vo2=I*(R1+R2+R3)=(Vx-Vy)(R1+R2+R3)/R2 ……d 由虛斷知，流過(guò)R6與流過(guò)R7的電流相等,若R6=R7，則Vw = Vo2/2 ……e 同理若R4=R5，則Vout – Vu = Vu – Vo1，故Vu =(Vout+Vo1)/2 ……f 由虛短知，Vu = Vw ……g 由efg得 Vout = Vo2 – Vo1 ……h(huán) 由dh得 Vout =(Vy –Vx)(R1+R2+R3)/R2 上式中(R1+R2+R3)/R2是定值，此值確定了差值(Vy –Vx)的放大倍數(shù)。這個(gè)電路就是傳說(shuō)中的差分放大電路了。

分析一個(gè)大家接觸得較多的電路。很多控制器接受來(lái)自各種檢測(cè)儀表的0~20mA或4~20mA電流，電路將此電流轉(zhuǎn)換成電壓后再送ADC轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，圖九就是這樣一個(gè)典型電路。如圖4~20mA電流流過(guò)采樣100Ω電阻R1，在R1上會(huì)產(chǎn)生0.4~2V的電壓差。由虛斷知，運(yùn)放輸入端沒(méi)有電流流過(guò)，則流過(guò)R3和R5的電流相等，流過(guò)R2和R4的電流相等。故：(V2-Vy)/R3 = Vy/R5 ……a(V1-Vx)/R2 =(Vx-Vout)/R4 ……b 由虛短知： Vx = Vy ……c 電流從0~20mA變化，則V1 = V2 +(0.4~2)……d 由cd式代入b式得(V2 +(0.4~2)-Vy)/R2 =(Vy-Vout)/R4 ……e 如果R3=R2，R4=R5，則由e-a得Vout =-(0.4~2)R4/R2 ……f 圖九中R4/R2=22k/10k=2.2，則f式Vout =-(0.88~4.4)V，即是說(shuō)，將4~20mA電流轉(zhuǎn)換成了-0.88 ~-4.4V電壓，此電壓可以送ADC去處理。

電流可以轉(zhuǎn)換成電壓，電壓也可以轉(zhuǎn)換成電流。圖十就是這樣一個(gè)電路。上圖的負(fù)反饋沒(méi)有通過(guò)電阻直接反饋，而是串聯(lián)了三極管Q1的發(fā)射結(jié)，大家可不要以為是一個(gè)比較器就是了。只要是放大電路，虛短虛斷的規(guī)律仍然是符合的！

由虛斷知，運(yùn)放輸入端沒(méi)有電流流過(guò)，則(Vi – V1)/R2 =(V1 – V4)/R6 ……a 同理(V3 – V2)/R5 = V2/R4 ……b 由虛短知 V1 = V2 ……c

如果R2=R6，R4=R5，則由abc式得V3-V4=Vi 上式說(shuō)明R7兩端的電壓和輸入電壓Vi相等，則通過(guò)R7的電流I=Vi/R7，如果負(fù)載RL<<100KΩ，則通過(guò)Rl和通過(guò)R7的電流基本相同。

第四篇：第五章 含有運(yùn)算放大器的電阻電路-講稿

第五章 含有運(yùn)算放大器的電阻電路

運(yùn)算放大器是一種廣泛應(yīng)用的多端元件。一般放大器的作用是把輸入信號(hào)放大一定的倍數(shù)后再輸出出去。輸出電壓與輸入電壓的比稱為電壓放大倍數(shù)或電壓增益。運(yùn)算放大器是一種增益很高的放大器，通?？蛇_(dá)到幾萬(wàn)—幾百萬(wàn)，而且運(yùn)算放大器可同時(shí)放大直流和一定頻率的交流信號(hào)，并能完成微分、積分、加法等運(yùn)算，故稱為運(yùn)放。實(shí)際上，運(yùn)放的應(yīng)用早已超出了這個(gè)范圍。

第一節(jié)

運(yùn)算放大器的電路模型

一、運(yùn)放的電路模型：

不同類(lèi)型的運(yùn)算放大器內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同，我們暫不介紹。只注意它的外部接線端及其功能。如圖5-1-1。

兩個(gè)輸入端，a為反向輸入端，b為正向輸入

端。一個(gè)輸出端，輸出電壓為u0。E+、E為保證運(yùn)放內(nèi)部的晶體管正常工作的偏置電壓。實(shí)際上在分析運(yùn)放的工作時(shí)，不考慮電源，因此一般不再畫(huà)出。如圖5-1-2。

運(yùn)放的輸入信號(hào)可以加在正向輸入端和地之間，可以加在反向輸入端和地之間，也可以在兩個(gè)輸入端同時(shí)加入信號(hào)，形成差動(dòng)輸入，分別如圖5-1-3（a）、（b）、（c）。

（a）中：輸出電壓的開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)。

（b）中：輸出電壓u0=-Auin（c）中：輸出電壓u0=A（u

+

u0=Auin 其中A為運(yùn)放

-u-）= Aud 運(yùn)放是一種單向元件，只有在輸入端加入信號(hào)時(shí)，輸出電壓才有放大作用，如果反之，就不能實(shí)現(xiàn)放大作用。圖中的的三角形符號(hào)就表示這種單方向。

二、輸入—輸出特性曲線：

輸出電壓與輸入電壓之間的關(guān)系可用圖5-1-4來(lái)描述。

特性曲線表明：當(dāng)輸入電壓的絕對(duì)值從零增加時(shí)，u0—ud為線性關(guān)系，其斜率取決于A的值，由于A很大，因此曲線很陡，當(dāng)輸入電壓較大時(shí)，輸出電壓趨于飽和，Usat不再變化，此飽和值略低于直流偏置電壓，此曲線稱為運(yùn)放的外特性曲線。外特性一般與輸出電流大小無(wú)關(guān)。理想運(yùn)放可以用受控源來(lái)描述。如圖5-1-5。

其Rin為運(yùn)放的輸入電阻，R0為輸出電阻。

Rin一般很大，約幾十千歐—幾兆歐。R0一般很小，為幾十歐—上百歐姆。例如常用的741運(yùn)放，其輸入電阻2兆歐，輸出電阻75歐，開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)A為20萬(wàn)倍。

在理想的情況下，可認(rèn)為Rin近似無(wú)窮大，即輸入端相當(dāng)于開(kāi)路—稱為虛斷路，故輸入電流為零；輸出電阻R0近似為零，開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)A近似無(wú)窮大，而輸出電壓u0為有限值，因此輸入電壓ud=u+-u-近似為零。即輸入端象接地一樣，稱為虛短路。因此，理想運(yùn)放工作在近似零輸入電壓、零輸入電流的工作狀態(tài)。

實(shí)際上，運(yùn)放的工作情況是很復(fù)雜的，如A隨頻率的增高而下降等。為分析問(wèn)題方便，本章在分析電路時(shí)，均視為理想運(yùn)放，而不涉及非線性區(qū)的工作情況。

第二節(jié)

具有運(yùn)算放大器的比例電路

具有運(yùn)放的比例電路如圖5-2-1。

輸出電壓通過(guò)電阻Rf反饋到輸入端，由于Rf的存在，電路的輸入電壓

uin與運(yùn)放的反向輸入電

壓不同，為了分析工作原理，畫(huà)出受控源等效電路，如圖5-2-2。

應(yīng)用結(jié)點(diǎn)電壓法求輸入、輸出電壓之間的關(guān)系。

uin111?1'(??)u?u?0?RRfRS?SRfRin整理?'??1u'?(1?1)u??Au0?RRRR0f0f?uin111?1'(??)u?u?0?RRfRS?SRfRin消去中間變量?A111?（?）u'?(?)u0?0?R0Rf?R0Rfu0RR1??f??fRRRuinRSRS（1?0）（1?f?f)RfRSRin1?RA?0Rf適當(dāng)選取Rs、Rf之值，則u0?u1n(?Rf)

由此可見(jiàn)，輸出電壓、輸入電壓之比取決Rs于Rf和Rs 之比。

本題也可以把運(yùn)放作為理想運(yùn)放來(lái)處理，可以得到相同的結(jié)果。由圖5-2-1，根據(jù)虛斷路、虛短路，可得：

?u0uuin?u'u'?u0uR?由于u'?0 所以 in?即 0??f。RSRfRSRfuinRS可見(jiàn)，后一種方法簡(jiǎn)單。

第三節(jié) 具有理想運(yùn)算放大器電路的分析

一、加法器，電路如圖5-3-1。

二、積分電路，如圖5-3-2。

根據(jù)理想運(yùn)放的輸入電流等于零，則i1?i2即u1dud?c2?c(?u0)RSdtdt輸出電壓u0?1RSC

2(0)?u(?)d??u01t設(shè)u2(0)=0 則輸出電壓與輸入電壓為積分關(guān)系，選擇不同的RS和C，可獲得不同幅度的輸出電壓。

三、負(fù)阻抗變換器電路，如圖5-3-3。

四、復(fù)雜運(yùn)放電路的分析，如圖5-3-4

本章必做作業(yè)：5-1，5-2，5-3，5-4，5-6。

第五篇：2018年技能高考電氣類(lèi)《集成運(yùn)算放大器》試題含答案

：級(jí)班 ：號(hào)考 ：名姓《集成運(yùn)算放大器》試題

時(shí)間：60分鐘

總分：

分

班級(jí)：

班

命題人：

一、判斷題

1.按反饋的信號(hào)極性分類(lèi)，反饋可分為正反饋和負(fù)反饋。

（正確）

2.負(fù)反饋使輸出起到與輸入相反的作用，使系統(tǒng)輸出與系統(tǒng)目標(biāo)的誤差增大，使系統(tǒng)振蕩。

（錯(cuò)誤）

3.若反饋信號(hào)與輸入信號(hào)極性相同或變化方向同相，則兩種信號(hào)混合的結(jié)果將使放大器的凈輸入信號(hào)大于輸出信號(hào)，這種反饋叫正反饋。正反饋主要用于信號(hào)產(chǎn)生電路。（正確）4.正反饋使輸出起到與輸入相似的作用，使系統(tǒng)偏差不斷增大，使系統(tǒng)振蕩，可以放大控制作用。

（正確）

5.反饋信號(hào)與輸入信號(hào)極性相反或變化方向相反，則疊加的結(jié)果將使凈輸入信號(hào)減弱，這種反饋叫負(fù)反饋。（正確）

6.放大電路通常采用負(fù)反饋技術(shù)。

（正確）

7.負(fù)反饋的取樣一般采用電流取樣或電壓取樣。

（正確）

8.反饋按取樣方式的不同，分為電阻反饋和電流反饋。

（錯(cuò)誤）

9.負(fù)反饋有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際放大器中得到了廣泛的應(yīng)用，它改變了放大器的性能。采用負(fù)反饋使得放大器的閉環(huán)增益趨于穩(wěn)定。

（正確）

10.正反饋使得放大器的閉環(huán)增益趨于穩(wěn)定。

（錯(cuò)誤）

11.線性運(yùn)算電路中一般均引入負(fù)反饋。

（正確）

12.在運(yùn)算電路中，同相輸入端和反相輸入端均為“虛地”。

（錯(cuò)誤）

13.使凈輸入量減小的反饋是負(fù)反饋，否則為正反饋。

（正確）

14.集成運(yùn)放處于開(kāi)環(huán)狀態(tài)，這時(shí)集成運(yùn)放工作在非線性區(qū)。

（正確）

15.運(yùn)算電路中一般引入正反饋。

（錯(cuò)誤）

16.集成運(yùn)放只能夠放大直流信號(hào)，不能放大交流信號(hào)。

（錯(cuò)誤）

17.集成運(yùn)放在實(shí)際運(yùn)用中一般要引入深度負(fù)反饋。

（正確）

18.集成運(yùn)算放大電路是一種阻容耦合的多級(jí)放大電路。

（錯(cuò)誤）

19.集成運(yùn)放的“虛斷”是指運(yùn)放的同相輸入端和反相輸入端的電流趨于零，好像斷路一樣，但卻不是真正的斷路。（正確）

20.若放大電路的放大倍數(shù)為負(fù)值，則引入的反饋一定是負(fù)反饋。

（錯(cuò)誤）

21.電壓負(fù)反饋穩(wěn)定輸出電壓，電流負(fù)反饋穩(wěn)定輸出電流。

（正確）

22.只要在放大電路中引入反饋，就一定能使其性能得到改善。

（錯(cuò)誤）

23.反相比例運(yùn)算電路中集成運(yùn)放反相輸入端為“虛地”。

（正確）

24.集成運(yùn)算放大電路產(chǎn)生零點(diǎn)漂移的主要原因是晶體管參數(shù)受溫度的影響。

（正確）25.實(shí)際集成運(yùn)算放大電路的開(kāi)環(huán)電壓增益非常大，可以近似認(rèn)為A=∞。

（正確）

26.實(shí)際集成運(yùn)算放大電路的開(kāi)環(huán)電壓增益非常小，可以近似認(rèn)為A=0。

（錯(cuò)誤）

27.“虛短”和“虛斷”是分析集成運(yùn)放工作在線性區(qū)的兩條重要依據(jù)。

（正確）

28.負(fù)反饋可以大大減少放大器在穩(wěn)定狀態(tài)下所產(chǎn)生的失真。

（正確）

29.理想的差動(dòng)放大電路，即能放大差模信號(hào)，也能放大共模信號(hào)。

（錯(cuò)誤）

30.由集成運(yùn)放和外接電阻、電容構(gòu)成比例、加減、積分和微分的運(yùn)算電路工作在線性工作范圍。

（正確）

二、單選題

1.理想集成運(yùn)放具有以下特點(diǎn)：（B）。

A.開(kāi)環(huán)差模增益Aud=∞，差模輸入電阻Rid=∞，輸出電阻Ro=∞

B.開(kāi)環(huán)差模增益Aud=∞，差模輸入電阻Rid=∞，輸出電阻Ro=0 C.開(kāi)環(huán)差模增益Aud=0，差模輸入電阻Rid=∞，輸出電阻Ro=∞

D.開(kāi)環(huán)差模增益Aud=0，差模輸入電阻Rid=∞，輸出電阻Ro=0 2.在輸入量不變的情況下，若引入反饋后（D），則說(shuō)明引入的反饋是負(fù)反饋。A.輸入電阻增大

B.輸出量增大

C.凈輸入量增大

D.凈輸入量減小 3.負(fù)反饋能抑制（B）。

A.輸入信號(hào)所包含的干擾和噪聲

B.反饋環(huán)內(nèi)的干擾和噪聲

C.反饋環(huán)外的干擾和噪聲

D.輸出信號(hào)中的干擾和噪聲

4.對(duì)于集成運(yùn)算放大電路，所謂開(kāi)環(huán)是指（B）。A.無(wú)信號(hào)源

B.無(wú)反饋通路

C.無(wú)電源

D.無(wú)負(fù)載 5.對(duì)于集成運(yùn)算放大電路，所謂閉環(huán)是指（D）。A.考慮信號(hào)源內(nèi)阻

B.接入負(fù)載

C.接入電源

D.存在反饋通路 6.下面關(guān)于線性集成運(yùn)放說(shuō)法錯(cuò)誤的是（D）。

A.用于同相比例運(yùn)算時(shí)，閉環(huán)電壓放大倍數(shù)總是大于等于1。

B.一般運(yùn)算電路可利用“虛短”和“虛斷”的概念求出輸入和輸出的關(guān)系

C.在一般的模擬運(yùn)算電路中往往要引入負(fù)反饋

D.在一般的模擬運(yùn)算電路中，集成運(yùn)放的反相輸入端總為“虛地” 7.集成運(yùn)放級(jí)間耦合方式是(B)。

A.變壓器耦合B.直接耦合 C.阻容耦合 D.光電耦合 8.同相比例運(yùn)算電路的比例系數(shù)會(huì)（A）。

A.大于等于1

B.小于零

C.等于零

D.任意值

9.直接耦合放大器能夠放大（C）。

A.只能放大直流信號(hào)

B.只能放大交流信號(hào)

C.交、直流信號(hào)都能放大

D.任何頻率范圍的信號(hào)都能放大 10.下面關(guān)于集成運(yùn)放理想特性敘述錯(cuò)誤的是（C）。A.輸入阻抗無(wú)窮大

B.輸出阻抗等于零

C.頻帶寬度很小

D.開(kāi)環(huán)電壓放大倍數(shù)無(wú)窮大

11.反相比例運(yùn)算電路的電壓放大倍數(shù)為（A）。A.-Rf/R1

B.R1/Rf

C.1-R1/Rf D.1+Rf/R1 12.同相比例運(yùn)算電路的電壓放大倍數(shù)為（D）。A.-Rf/R1

B.R1/Rf

C.1-R1/Rf D.1+Rf/R1

13.用運(yùn)算放大器構(gòu)成的“跟隨器”電路的輸出電壓與輸入電壓（B）。A.相位相同，大小成一定比例

B.相位和大小都相同

C.相位相反，大小成一定比例

D.相位和大小都不同 14.差模輸入信號(hào)是兩個(gè)輸入信號(hào)的（B）。A.和

B.差

C.比值

D.平均值

15.輸出量與若干個(gè)輸入量之和成比例關(guān)系的電路稱為（A）。

A.加法比例運(yùn)算電路

B.減法電路

C.積分電路

D.微分電路 16.集成運(yùn)算放大器，輸入端u-與輸出端uo的相位關(guān)系為(B)。A.同相

B.反相

C.相位差90o

D.相位差270o 17.理想運(yùn)算放大器的開(kāi)環(huán)電壓放大倍數(shù)是（A）。

A.無(wú)窮大

B.零

C.約120 dB

D.約10 dB 18.理想運(yùn)算放大器的開(kāi)環(huán)差模輸入電阻Rid是(A)。

A.無(wú)窮大

B.零

C.約幾百千歐

D.約幾百歐姆 19.理想運(yùn)算放大器的共模抑制比為(A)。

A.無(wú)窮大

B.零

C.約120 dB

D.約10 dB 20.理想運(yùn)算放大器的開(kāi)環(huán)輸出電阻Ro是（B）。

A.無(wú)窮大

B.零

C.約幾百千歐

D.約幾百歐姆 21.直接耦合電路中存在零點(diǎn)漂移主要是因?yàn)椋–）。A.晶體管的非線性

B.電阻阻值有誤差

C.晶體管參數(shù)受溫度影響

D.靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)計(jì)不當(dāng)

22.在集成運(yùn)算放大電路中，為了穩(wěn)定電壓放大倍數(shù)，通常應(yīng)引入（B）負(fù)反饋。A.直流

B.交流

C.串聯(lián)

D.并聯(lián)

23.在集成運(yùn)算放大電路中，為了穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)，通常應(yīng)引入（A）負(fù)反饋。A.直流

B.交流

C.串聯(lián)

D.并聯(lián)

24.為了使放大器帶負(fù)載能力強(qiáng)，通常引入（A）負(fù)反饋。A.電壓

B.電流

C.串聯(lián)

D.并聯(lián) 25.引入并聯(lián)負(fù)反饋，可使放大器的（C）。A.輸出電壓穩(wěn)定

B.反饋環(huán)內(nèi)輸入電阻增加 C.反饋環(huán)內(nèi)輸入電阻減小

D.輸出電流穩(wěn)定

26.為了增大輸出電阻，應(yīng)在放大電路中引入（A）。A.電流負(fù)反饋

B.電壓負(fù)反饋

C.直流負(fù)反饋

D.交流負(fù)反饋 27.欲減小放大電路從信號(hào)源索取的電流，增大帶負(fù)載能力，應(yīng)在放大電路中引入（A）。A.電壓串聯(lián)負(fù)反饋

B.電壓并聯(lián)負(fù)反饋

C.電流串聯(lián)負(fù)反饋

D.電流并聯(lián)負(fù)反饋

28.欲從信號(hào)源獲得更大的電流，并穩(wěn)定輸出電流，應(yīng)在放大電路中引入（D）。

A.電壓串聯(lián)負(fù)反饋

B.電壓并聯(lián)負(fù)反饋

C.電流串聯(lián)負(fù)反饋

D.電流并聯(lián)負(fù)反饋

29.工作在線性區(qū)的運(yùn)算放大器應(yīng)置于（A）狀態(tài)。A.深度負(fù)反饋

B.開(kāi)環(huán)

C.閉環(huán)

D.正反饋

30.在四種反饋組態(tài)中，能夠使輸出電壓穩(wěn)定，并提高輸入電阻的負(fù)反饋是(B)。A.電壓并聯(lián)負(fù)反饋

B.電壓串聯(lián)負(fù)反饋

C.電流并聯(lián)負(fù)反饋

D.電流串聯(lián)負(fù)反饋

31.電壓并聯(lián)負(fù)反饋對(duì)放大器輸入電阻和輸出電阻的影響是（B）。A.輸入電阻變大，輸出電阻變小

B.輸入電阻變小，輸出電阻變小

C.輸入電阻變大，輸出電阻變大

D.輸入電阻變小，輸出電阻變大 32.集成運(yùn)放具有很高的開(kāi)環(huán)電壓放大倍數(shù)，這得益于（B）。

A.輸入級(jí)常采用差分放大器

B.中間級(jí)由多級(jí)直接耦合放大器構(gòu)成C.輸出級(jí)常采用射極輸出器

D.中間級(jí)由多級(jí)阻容耦合放大器構(gòu)成 33.集成運(yùn)放的主要參數(shù)中，不包括以下哪項(xiàng)（D）。

A.輸入失調(diào)電壓

B.開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)

C.共模抑制比

D.最大工作電流

34.集成運(yùn)放組成（B）放大器的輸入電流基本上等于流過(guò)反饋電阻的電流。A．同相比例運(yùn)算

B．反相比例運(yùn)算

C．差動(dòng)

D．開(kāi)環(huán)

35.欲實(shí)現(xiàn)Au＝－100的放大電路，應(yīng)選用（A）。

A.反相比例運(yùn)算電路

B.同相比例運(yùn)算電路

C.積分運(yùn)算電路

D.微分運(yùn)算電路

36.集成運(yùn)算放大電路調(diào)零和消振應(yīng)在（A）進(jìn)行。

A.加信號(hào)前

B.加信號(hào)后

C.自激振蕩情況下

D.以上情況都不行 37.欲將正弦波電壓疊加上一個(gè)直流量，應(yīng)選用（A）。

A.加法運(yùn)算電路

B.減法運(yùn)算電路

C.積分運(yùn)算電路

D.微分運(yùn)算電路

38.集成運(yùn)算放大器對(duì)輸入級(jí)的主要要求是（C）。A.盡可能高的電壓放大倍數(shù)

B.盡可能大的帶負(fù)載能力

C.盡可能高的輸入電阻，盡可能小的零點(diǎn)漂移

D.盡可能小的輸出電阻 39.集成運(yùn)算放大器輸出級(jí)的主要特點(diǎn)是（A）。A.輸出電阻低，帶負(fù)載能力強(qiáng)

B.能完成抑制零點(diǎn)漂移

C.電壓放大倍數(shù)非常高

D.輸出電阻高，帶負(fù)載能力強(qiáng)

40.集成運(yùn)算放大器中間級(jí)的主要特點(diǎn)是（C）。A.輸出電阻低，帶負(fù)載能力強(qiáng)

B.能完成抑制零點(diǎn)漂移

C.電壓放大倍數(shù)非常高

D.輸出電阻高，帶負(fù)載能力強(qiáng)

41.集成運(yùn)算放大器的共模抑制比越大，表示該組件(C)。

A.差模信號(hào)放大倍數(shù)越大

B.帶負(fù)載能力越強(qiáng)

C.抑制零點(diǎn)漂移的能力越強(qiáng)

D.共模信號(hào)放大倍數(shù)越大

42.構(gòu)成反饋通路的元器件(D)。A.只能是電阻元件

B.只能是電容元件

C.只能是三極管，集成運(yùn)放等有源器件

D.可以是無(wú)源元件，也可以是有源器件

43.同相輸入比例運(yùn)算放大器電路中的反饋極性和類(lèi)型屬于（D）。A.正反饋

B.串聯(lián)電流負(fù)反饋

C.并聯(lián)電壓負(fù)反饋

D.串聯(lián)電壓負(fù)反饋

44.在運(yùn)算放大器電路中，引入深度負(fù)反饋的目的之一是使運(yùn)放(C)。A.工作在線性區(qū)，降低穩(wěn)定性

B.工作在非線性區(qū)，提高穩(wěn)定性

C.工作在線性區(qū)，提高穩(wěn)定性

D.工作在非線性區(qū)，降低穩(wěn)定性