電工電子技術(shù) 課件 第8章 集成運(yùn)算放大器

第8章集成運(yùn)算放大器8.1差動(dòng)放大電路8.2集成運(yùn)算放大器簡(jiǎn)介8.3集成運(yùn)算放大器的基本運(yùn)算電路8.4集成運(yùn)放非線性應(yīng)用8.5集成運(yùn)算放大電路的反饋分析8.6集成運(yùn)算放大器的應(yīng)用實(shí)訓(xùn)8集成運(yùn)算放大器應(yīng)用實(shí)訓(xùn)8.1差動(dòng)放大電路集成電路是利用半導(dǎo)體制造工藝，把上述器件組成的電路及內(nèi)部連線都制作在同一硅片上，并封裝而構(gòu)成具有特定功能電子電路。集成電路按集成度可分為小規(guī)模、中規(guī)模、大規(guī)模和超大規(guī)模；按導(dǎo)電類型可分為雙極型、單極型和兩者兼容的；按功能可分為模擬集成電路和數(shù)字集成電路兩大類。下一頁(yè)返回8.1.1多級(jí)直流放大電路的零點(diǎn)漂移放大級(jí)之間通常都采用直接耦合方式，而直接耦合方式的最大缺點(diǎn)就是零點(diǎn)漂移問(wèn)題。產(chǎn)生零點(diǎn)漂移問(wèn)題的主要原因是三極管（或場(chǎng)效應(yīng)管）參數(shù)受溫度影響發(fā)生變化和電源電壓波動(dòng)變化。直接耦合時(shí)，前級(jí)的漂移被后級(jí)放大，因此嚴(yán)重干擾正常信號(hào)，級(jí)數(shù)越多，漂移越重，甚至使放大器不能工作。在電路結(jié)構(gòu)上，采用差分放大電路是目前應(yīng)用最廣泛的能有效抑制零漂的方法。上一頁(yè)下一頁(yè)返回8.1.2電路工作原理圖8.1所示是基本的差動(dòng)放大器。該電路采用兩個(gè)對(duì)稱的共射電路，具有兩個(gè)輸入端，由于兩個(gè)三極管VT1、VT2的特性完全一樣（稱為差分對(duì)管），外接電阻也完全對(duì)稱相等，輸入信號(hào)從兩管的基極輸入，輸出信號(hào)則從兩管的集電極之間輸出。采用正負(fù)電源供電。上一頁(yè)下一頁(yè)返回8.1.2電路工作原理

圖8.1差動(dòng)放大電路上一頁(yè)下一頁(yè)返回8.1.2電路工作原理1.靜態(tài)分析

靜態(tài)時(shí)，電路直流通路如圖8.2所示。由于電路完全對(duì)稱，所以有，輸出電壓。即靜態(tài)時(shí)，差動(dòng)放大電路具有零輸入、零輸出的特點(diǎn)。2.輸入信號(hào)類型及其電壓放大倍數(shù)（1）共模信號(hào):一對(duì)大小相等、極性相同的輸入信號(hào)稱為共模信號(hào)，常用表示。（2）差模信號(hào):大小相等、極性相反的輸入信號(hào)，常用表示。8.1.2電路工作原理圖8.2差動(dòng)放大電路的直流通路8.1.2電路工作原理對(duì)差動(dòng)放大電路來(lái)說(shuō)，有用的或需要放大的信號(hào)是差模信號(hào)；無(wú)用的或需要抑制的信號(hào)是共模信號(hào)。差分放大器對(duì)共模信號(hào)沒(méi)有放大作用，或者說(shuō)對(duì)共模信號(hào)有抑制能力。除了差模信號(hào)和共模信號(hào)兩種輸入信號(hào)外，還有更一般的輸入信號(hào)，即兩個(gè)輸入信號(hào)電壓既非共模也非差模，而是任意大小和極性的信號(hào)，一般稱這種輸入方式為比較輸入或不對(duì)稱輸入。8.1.2電路工作原理3.差動(dòng)放大電路的動(dòng)態(tài)分析（1）差模輸入信號(hào)的動(dòng)態(tài)分析如圖8.3a所示為雙端輸出差動(dòng)放大電路，其中負(fù)載接在兩管集電極之間，由于差模輸入時(shí)兩端電壓相反變化，負(fù)載中點(diǎn)電壓相當(dāng)于交流接地，差模交流通路如圖8.3b所示，因?yàn)榱鬟^(guò)的電流，故差模信號(hào)在電阻值產(chǎn)生的電壓降等效為零。8.1.2電路工作原理

（a）電路原理圖

（b）差模交流通路

圖8.3雙端輸出差動(dòng)放大電路8.1.2電路工作原理差模電壓放大倍數(shù)為：

式中，輸入電阻：輸出電阻：8.1.2電路工作原理（2）共模輸入信號(hào)的動(dòng)態(tài)分析

圖8.3（a）所示電路的共模交流通路如圖8.4所示。如果電路完全對(duì)稱，在輸入共模信號(hào)時(shí)，總有

，

中沒(méi)有電流流過(guò)，可視為開(kāi)路，故8.1.2電路工作原理圖8.4共模交流通路8.1.2電路工作原理

例8.1：在圖8.5所示電路中，設(shè)

，

，其余完全對(duì)稱，

，若差模放大倍數(shù)

，共模放大倍數(shù)

，求輸出電壓。

8.1.2電路工作原理圖8.5

8.1.2電路工作原理解：各管偏流在輸入端電阻上的壓降形成輸入電壓。

8.1.2電路工作原理4.共模抑制比（

）—衡量差分放大電路放大差模信號(hào)和抑制共模信號(hào)的能力差模信號(hào)是有用信號(hào)，而共模信號(hào)是無(wú)用信號(hào)或者是干擾噪聲等有害信號(hào)。因此，在差動(dòng)放大器的輸出電壓中，總希望差模輸出電壓越大越好，而共模輸出電壓越小越好。為了衡量一個(gè)差分放大器放大差模信號(hào)、抑制共模信號(hào)的能力，引入共模抑制比這個(gè)量，其定義為有時(shí)也用分貝（dB）數(shù)來(lái)表示，即8.1.2電路工作原理上式說(shuō)明共模抑制比越大，差分放大器放大差模信號(hào)的能力越強(qiáng)，抑制共模信號(hào)的能力也越強(qiáng)。顯然，它越大越好，在電路完全對(duì)稱的情況下，

，因此要使

增大，關(guān)鍵是提高兩管電路的對(duì)稱性。共模抑制比是差動(dòng)放大電路的一項(xiàng)十分重要的技術(shù)指標(biāo)。

8.1.2電路工作原理4.差動(dòng)放大器的幾種接法

差動(dòng)放大器有兩個(gè)輸入端、兩個(gè)輸出端。根據(jù)不同需要，差動(dòng)放大器輸入信號(hào)時(shí)，可以雙端輸入也可以單端輸入；輸出信號(hào)時(shí)可以是雙端輸出也可以是單端輸出。8.2集成運(yùn)算放大器簡(jiǎn)介集成運(yùn)算放大器簡(jiǎn)稱集成運(yùn)放，是模擬集成電路中運(yùn)用最廣的集成電路，它實(shí)質(zhì)上是一個(gè)用集成工藝制成的具有很高電壓放大倍數(shù)的直接耦合多級(jí)放大器。在模擬運(yùn)算、信號(hào)處理、測(cè)量技術(shù)、自動(dòng)控制方面獲得廣泛應(yīng)用。集成運(yùn)放通常由三種外形，即雙列直插式、扁平式和圓殼式，如圖8.6所示。8.2集成運(yùn)算放大器簡(jiǎn)介集成運(yùn)放通常由三種外形，即雙列直插式、扁平式和圓殼式，如圖8.6所示。圖8.6集成運(yùn)放外形

8.2.1集成運(yùn)放基本概念集成運(yùn)放通常由輸入級(jí)、偏置級(jí)、中間級(jí)和輸出級(jí)組成。輸入級(jí)是決定整個(gè)集成運(yùn)放性能的最關(guān)鍵一級(jí)，要求其輸入電阻高、靜態(tài)電流小、差模放大倍數(shù)高。為了能減小零點(diǎn)漂移和抑制共模干擾信號(hào)，輸入級(jí)都采用具有恒流源的差動(dòng)放大電路。8.2.1集成運(yùn)放基本概念圖8.7集成運(yùn)放的組成框圖及符號(hào)8.2.1集成運(yùn)放基本概念圖中

表示信號(hào)傳輸方向，表示集成運(yùn)放為理想化器件。左側(cè)“-”為反相輸入端，當(dāng)信號(hào)由此端與地之間輸入時(shí)，輸出信號(hào)與輸入信號(hào)相位相反，信號(hào)的這種輸入方式稱為反相輸入。左側(cè)“+”端為同相輸入端，當(dāng)信號(hào)由此端與地之間輸入時(shí)，輸出信號(hào)與輸入信號(hào)相位相同，信號(hào)的這種輸入方式稱為同相輸入。右側(cè)“+”為輸出端，信號(hào)由此端與地之間輸出。8.2.2集成運(yùn)算放大器主要參數(shù)（1）開(kāi)環(huán)差模電壓放大倍數(shù)（2）共模抑制比（3）輸入失調(diào)電壓（4）差模輸入電阻（5）差模輸出電阻8.2.3理想集成運(yùn)放及其傳輸特性1.理想集成運(yùn)放主要特點(diǎn)：（1）開(kāi)環(huán)差模電壓放大倍數(shù)（2）開(kāi)環(huán)差模輸入電阻（3）開(kāi)環(huán)輸出電阻（4）共模抑制比（5）開(kāi)環(huán)帶寬8.2.3理想集成運(yùn)放及其傳輸特性2.集成運(yùn)放的傳輸特性集成運(yùn)放的輸出電壓

與輸入電壓

之間的

稱為集成運(yùn)放的電壓傳輸特性。傳輸特性曲線分為線性區(qū)和非線性區(qū)（即飽和區(qū)）兩部分，典型集成運(yùn)放的傳輸特性曲線如圖8.7所示。8.2.3理想集成運(yùn)放及其傳輸特性圖8.7集成運(yùn)放的傳輸特性8.2.4理想化集成運(yùn)放的特點(diǎn)1.集成運(yùn)放工作在線性區(qū)的特點(diǎn)（1）集成運(yùn)放的兩個(gè)輸入端的電壓近似相等，理想化時(shí)可以認(rèn)為，即運(yùn)放的兩個(gè)輸入端為等電位，可視為短路，稱之為“虛短”。（2）集成運(yùn)放兩個(gè)輸入端的輸入電流近似為0，理想化時(shí)可以認(rèn)為，無(wú)電流輸入運(yùn)放，即運(yùn)放的兩個(gè)輸入端相當(dāng)于斷路，稱之為“虛斷”。8.2.4理想化集成運(yùn)放的特點(diǎn)“虛短”與“虛斷”是集成運(yùn)放線性應(yīng)用時(shí)的兩個(gè)非常重要的概念（結(jié)論），運(yùn)用這兩個(gè)概念，將大大簡(jiǎn)化運(yùn)放應(yīng)用電路的分析，必須給予足夠的重視和充分的理解。在后續(xù)的電路分析中，如無(wú)特別說(shuō)明，均將集成運(yùn)放視為理想的。在實(shí)際應(yīng)用電路中，要輸入幾乎為0的信號(hào)是不現(xiàn)實(shí)的，所以，實(shí)現(xiàn)運(yùn)放工作在線性區(qū)的必要條件是在電路中引入深度的負(fù)反饋。8.2.4理想化集成運(yùn)放的特點(diǎn)2.集成運(yùn)放工作在非線性區(qū)的特點(diǎn)（1）輸出電壓只有正向飽和電壓

和負(fù)向飽和電壓

兩種狀態(tài)。

當(dāng)同相電壓大于反相電壓，即

時(shí)，

當(dāng)反相電壓大于同相電壓，即

時(shí)，

（2）由于集成運(yùn)放的輸入電阻極大，故輸入端電流

。即運(yùn)放的兩個(gè)輸入端仍然是“虛斷”。8.2.4理想化集成運(yùn)放的特點(diǎn)由于集成運(yùn)放的開(kāi)環(huán)極大（理想時(shí)

），極小的輸入信號(hào)即可使輸出信號(hào)為

或

，所以，集成運(yùn)放工作在非線性區(qū)的必要條件是處于開(kāi)環(huán)或引入正反饋。8.3集成運(yùn)算放大器的基本運(yùn)算電路集成運(yùn)放引入深度負(fù)反饋后，可以實(shí)現(xiàn)比例、加法、減法、積分、微分、對(duì)數(shù)、指數(shù)等多種基本運(yùn)算。這里介紹比例、加法、減法、積分、微分運(yùn)算，通過(guò)這一部分的分析可以看到，其輸出電壓與輸入電壓之間的關(guān)系只與外接電路的參數(shù)有關(guān)，而與集成運(yùn)放本身的參數(shù)無(wú)關(guān)。8.3.1比例運(yùn)算電路（1）反相比例運(yùn)算電路圖8.8反相比例運(yùn)算電路8.3.1比例運(yùn)算電路根據(jù)“虛短”、“虛斷”的概念，由圖8.8所示電壓、電流方向，可得

式（8-10）8.3.1比例運(yùn)算電路式（8-10）表明，輸出電壓

與輸入電壓

為反相比例關(guān)系，比例系數(shù)僅由

和

的比值確定，與集成運(yùn)放的參數(shù)無(wú)關(guān)。式中的負(fù)號(hào)表示

與

反相。8.3.1比例運(yùn)算電路顯然，反相比例運(yùn)算電路實(shí)際上是一個(gè)反相放大器，其閉環(huán)電壓放大倍數(shù)（即比例系數(shù))為

（8-11）式（8-11）表明，集成運(yùn)放組成的反相放大器具有穩(wěn)定的放大能力（與負(fù)載無(wú)關(guān)），只要選取適當(dāng)?shù)谋壤禂?shù)，即可獲得所需的電壓放大倍數(shù)。。當(dāng)

時(shí)，有

（8-12）即輸入電壓與輸出電壓大小相等，相位相反，此時(shí)的電路被稱為反相器。由于反相端為“虛地”，故電路的輸入電阻為

而輸出電壓與負(fù)載無(wú)關(guān)（相當(dāng)于一個(gè)穩(wěn)壓源），電路的輸出電阻為

8.3.1比例運(yùn)算電路

例8.2設(shè)計(jì)一個(gè)比例運(yùn)算電路，要求比例系數(shù)為-50，設(shè)

，確定反饋電阻阻值。解：已知

且

，故確定為反相比例放大電路。又因?yàn)?/p>

，則取平衡電阻根據(jù)參數(shù)，畫出電路圖，如圖8.8所示。8.3.1比例運(yùn)算電路圖8.8例題8.2電路8.3.1比例運(yùn)算電路同相輸入比例運(yùn)算電路圖8.9同相比例運(yùn)算電路8.3.1比例運(yùn)算電路同理分析，有:

8.3.1比例運(yùn)算電路輸出電壓

與輸入電壓

為同相比例運(yùn)算關(guān)系，比例系數(shù)僅由

和

的比值確定，與集成運(yùn)放的參數(shù)無(wú)關(guān)。該電路也稱為同相放大器。電壓放大倍數(shù)為8.3.1比例運(yùn)算電路當(dāng)

時(shí)，由圖8.9可得的電路如圖8.10(a)所示。

（a）圖8.10電壓跟隨器8.3.1比例運(yùn)算電路當(dāng)

且

時(shí)，可得電路如圖8.10(b)所示。（b）圖8.10電壓跟隨器8.3.1比例運(yùn)算電路可看出，此時(shí)有：

。即輸出電壓與輸入電壓大小相等，相位相同，該電路被稱為電壓跟隨器。與單管電路組成的射極跟隨器相比，運(yùn)放的電壓跟隨器具有更高的跟隨精度，因而廣泛應(yīng)用于各種緩沖電路中。8.3.1比例運(yùn)算電路圖8.11例8.3電路8.3.1比例運(yùn)算電路圖8.12反相加法運(yùn)算電路在反相比例運(yùn)算電路中增加若干個(gè)輸入端，則構(gòu)成反相加法運(yùn)算電路。圖8.12反相加法運(yùn)算電路圖8.12反相加法運(yùn)算電路顯然，加法運(yùn)算的實(shí)質(zhì)是輸入電流的相加（疊加）。根據(jù)虛斷及虛地概念，有8.3.3減法運(yùn)算電路圖8.13減法運(yùn)算電路8.3.3減法運(yùn)算電路根據(jù)虛短、虛斷的概念，由圖8.13可得

由于

，將以上各式整理，可得8.3.3減法運(yùn)算電路上式表明：減法電路的輸出電壓僅由兩個(gè)輸入電壓之差決定，故減法電路也稱為差動(dòng)放大電路，即兩輸入端的電壓不相等（有“差”）時(shí)有輸出信號(hào)（則“動(dòng)”），所放大（處理）的是兩個(gè)輸入信號(hào)的差值，其輸入信號(hào)通常也稱為差動(dòng)輸入。8.3.3減法運(yùn)算電路減法電路最顯著的特點(diǎn)是具有良好的抗干擾能力當(dāng)輸入信號(hào)因干擾信號(hào)的影響而波動(dòng)時(shí)，只要兩端輸入信號(hào)的差值不變，電路仍然能保持穩(wěn)定的輸出。因而常被用于多級(jí)放大電路的輸入級(jí)。8.3.3減法運(yùn)算電路解：由題已知，電路的外電阻匹配滿足式（8-22），故輸出電壓為：8.3.4積分運(yùn)算電路（a）基本電路（b）信號(hào)波形8.3.4積分運(yùn)算電路

（c）實(shí)用積分電路8.3.4積分運(yùn)算電路上式表明，輸出電壓等于輸入電壓對(duì)時(shí)間的積分，且相位相反。8.3.4積分運(yùn)算電路8.3.4積分運(yùn)算電路圖8.15積分運(yùn)算電路波形8.3.5微分運(yùn)算電路將反相積分電路中的R和C互換，就可得到反相微分運(yùn)算電路，如所示。圖8.16a微分運(yùn)算電路8.3.5微分運(yùn)算電路根據(jù)虛地、虛斷的概念以及分析，可得可見(jiàn)，輸出電壓正比于輸入電壓的微分，且相位相反。8.3.5微分運(yùn)算電路微分電路的波形變換作用如圖8.16b所示，當(dāng)輸入信號(hào)突變時(shí)，電路輸出為尖脈沖電壓，輸入信號(hào)不變（穩(wěn)態(tài)）時(shí)，電路無(wú)輸出。圖8.16b微分運(yùn)算電路波形變換8.3.5微分運(yùn)算電路微分電路對(duì)突變信號(hào)反應(yīng)靈敏，常在自動(dòng)控制系統(tǒng)中被用作加速環(huán)節(jié)。如圖8.17所示的PID調(diào)節(jié)器。圖8.17所示的PID調(diào)節(jié)器8.4集成運(yùn)放非線性應(yīng)用集成運(yùn)放工作在非線性區(qū)時(shí)，處于開(kāi)環(huán)或正反饋狀態(tài)。此時(shí)運(yùn)放兩個(gè)輸入端的電壓不一定相等（不存在虛短），但仍然存在虛斷。電壓比較器是集成運(yùn)放典型的非線性應(yīng)用。電壓比較器簡(jiǎn)稱比較器，其將輸入電壓（被測(cè)信號(hào)，通常是連續(xù)的模擬量）與另一標(biāo)準(zhǔn)的電壓信號(hào)（參考電壓）進(jìn)行比較，輸出的是以高、低電平為特征的數(shù)字信號(hào)，即“1”或“0”。常用作模擬電路與數(shù)字電路的接口。

8.4.1單門限電壓比較器反相輸入的單門限比較器如圖8.18a所示。電路的傳輸特性如圖8.18b所示。8.4.1單門限電壓比較器圖8.18單門限電壓比較電路a)

電路b)傳輸特性8.4.1單門限電壓比較器圖8.19a所示的電路稱為過(guò)零電壓比較器（參考電壓為0），當(dāng)輸入電壓過(guò)0時(shí)，輸出電壓就發(fā)生跳變，傳輸特性如圖8.19b所示。8.4.1單門限電壓比較器a)電路b)傳輸特性圖8.19

過(guò)零比較器8.4.1單門限電壓比較器過(guò)零比較器可將正弦波轉(zhuǎn)換為正、負(fù)極性的矩形波，如圖8.19c所示。c)波形變換圖8.19

過(guò)零比較器8.4.2滯回電壓比較器（a）電路

（b）傳輸特性圖8.20滯回電壓比較器8.4.2滯回電壓比較器8.5集成運(yùn)算放大電路的反饋分析將放大電路輸出信號(hào)（電壓或電流）的部分或全部，通過(guò)一定的電路環(huán)節(jié)（稱之為反饋支路）反向送回到輸入端，從而對(duì)輸入信號(hào)產(chǎn)生影響的過(guò)程稱為反饋。有反饋的放大電路稱為反饋放大電路。任何一個(gè)反饋放大電路都可以表示為一個(gè)基本放大電路和反饋網(wǎng)絡(luò)組成的閉環(huán)系統(tǒng)。沒(méi)有引入反饋時(shí)的基本放大電路叫做開(kāi)環(huán)電路，其中表示基本放大電路的放大倍數(shù)，也稱為開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)。引入反饋后的放大電路叫做閉環(huán)電路。8.5.1反饋的基本概念A(yù)表示基本放大電路的放大倍數(shù)，也稱為開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)圖8.22反饋放大電路方框圖F表示反饋網(wǎng)絡(luò)的反饋系數(shù)8.5.1反饋的基本概念（2）正反饋與負(fù)反饋如果反饋支路連接到輸入的同相端，則稱為正反饋如果反饋支路連接到輸入的反相端，則稱為負(fù)反饋引入深度的負(fù)反饋是使運(yùn)放工作在線性放大區(qū)的必要條件，也是判斷運(yùn)放是否工作在線性區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)用于線性放大的運(yùn)放電路都是深度的負(fù)反饋放大器。8.5.1反饋的基本概念負(fù)反饋放大器可以分為四種類型（組態(tài)）:電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋。8.5.1反饋的基本概念a)電壓串聯(lián)負(fù)反饋b)電壓并聯(lián)負(fù)反饋

圖8.27

負(fù)反饋放大器的四種類型8.5.1反饋的基本概念c)電流串聯(lián)負(fù)反饋

d)電流并聯(lián)負(fù)反饋圖8.27

負(fù)反饋放大器的四種類型8.5.2反饋的判斷1.有無(wú)反饋判斷—找聯(lián)系判斷方法通過(guò)找聯(lián)系：若放大電路中存在將輸出回路與輸入回路相連接的反饋通路，并由此影響放大電路的凈輸入量，則表明電路引入了反饋；否則電路中便沒(méi)有反饋。（a）無(wú)反饋

（b）有反饋圖8.28有無(wú)反饋判定8.5.2反饋的判斷2.負(fù)反饋的判斷—瞬時(shí)極性法判斷正、負(fù)反饋，通常采用瞬時(shí)極性法。(1)首先假設(shè)輸入信號(hào)某一瞬時(shí)極性為正。設(shè)接“地”點(diǎn)的電位為零，電路中某點(diǎn)的瞬時(shí)電位高于零電位者，則該點(diǎn)的瞬時(shí)極性為正（用

表示），反之為負(fù)（用

表示）。（2）由于輸入信號(hào)的瞬時(shí)極性，再根據(jù)不同組態(tài)放大電路中輸出信號(hào)與輸入信號(hào)的相位關(guān)系，逐步推斷出各有關(guān)點(diǎn)的瞬時(shí)極性，最終確定出輸出信號(hào)和反饋信號(hào)的瞬時(shí)極性。（3）如果反饋信號(hào)使凈輸入信號(hào)增強(qiáng)，則為正反饋，反之則為負(fù)反饋。8.5.2反饋的判斷

（a）負(fù)反饋（b）負(fù)反饋圖8.29反饋極性的判定8.5.2反饋的判斷

（c）正反饋圖8.29反饋極性的判定

8.5.2反饋的判斷3.串聯(lián)、并聯(lián)反饋的判斷--看輸入端

從放大電路的輸入端看，如果反饋信號(hào)與輸入信號(hào)接在放大電路的同一輸入端上，反饋量與輸入量以電流方式相疊加，則為并聯(lián)反饋；如果反饋信號(hào)與輸入信號(hào)分別接在放大電路的兩個(gè)輸入端上，以電壓方式相疊加，則為串聯(lián)反饋。4.電壓、電流反饋的判斷--看輸出端（短路法）

判斷是電壓反饋還是電流反饋，通常采用短路法：令放大電路的輸出電壓為零，即將輸出端短路，如果反饋信號(hào)消失，則為電壓反饋，否則為電流反饋。8.5.2反饋的判斷例8-9如圖所示的反饋放大電路，確定電路中的反饋是電壓反饋還是電流反饋，是串聯(lián)反饋還是并聯(lián)反饋。（a）電壓反饋，串聯(lián)反饋

圖8.30電壓、電流反饋和串聯(lián)、并聯(lián)反饋的判定8.5.2反饋的判斷

（b）電流反饋，并聯(lián)反饋圖8.30電壓、電流反饋和串聯(lián)、并聯(lián)反饋的判定8.5.3負(fù)反饋對(duì)放大器性能的影響1.改善非線性失真2.降低放大倍數(shù)及提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性3.對(duì)輸入電阻和輸出電阻的影響4.拓展通頻帶8.6集成運(yùn)算放大器的應(yīng)用8.6.1運(yùn)算電路應(yīng)用實(shí)例1.三角波和方波發(fā)生器圖8.31三角波和方波發(fā)生器8.6.1運(yùn)算電路應(yīng)用實(shí)例2.測(cè)量放大器圖8.32測(cè)量放大器原理8.6.1運(yùn)算電路應(yīng)用實(shí)例例8-9：圖8.33所示的電路稱為電壓-電流轉(zhuǎn)換器，試分析輸出電流

與輸入電壓

之間的函數(shù)關(guān)系。圖8.33電壓-電流轉(zhuǎn)換器8.6.1運(yùn)算電路應(yīng)用實(shí)例解：根據(jù)虛短和虛斷可知

因此由圖8.33可得該電路中輸出電流

與輸入電壓

成正比，而與負(fù)載電阻

的大小無(wú)關(guān)，從而將恒壓源輸入轉(zhuǎn)換成恒流源輸出。實(shí)訓(xùn)8集成運(yùn)算放大器應(yīng)用實(shí)訓(xùn)1.實(shí)訓(xùn)目的

（1）研究由集成運(yùn)算放大器組成的比例、加法、減法和積分等基本運(yùn)算電路的功能。

（2）正確理解運(yùn)算電路中各元件參數(shù)之間的關(guān)系和“虛短”、“虛斷”、“虛地”的概念。2.實(shí)訓(xùn)設(shè)備及器件

(1）±12V直流電源

（2）函數(shù)信號(hào)發(fā)生器（3）交流毫伏表

（4）直流電壓表（5）集成運(yùn)算放大器μA741×1（6）電阻、電容若干實(shí)訓(xùn)8集成運(yùn)算放大器應(yīng)用實(shí)訓(xùn)

3.實(shí)訓(xùn)原理

1）理想運(yùn)算放大器特性

2）基本運(yùn)算電路

(1)反相比例運(yùn)算電路

(2)反相加法電路

(3)同相比例運(yùn)算電路

(4)差動(dòng)放大電路（減法器）

(5)積分運(yùn)算電路實(shí)訓(xùn)8集成運(yùn)算放大器應(yīng)用實(shí)訓(xùn)4.實(shí)訓(xùn)內(nèi)容及步驟1）反相比例運(yùn)算電路(1)參照?qǐng)D8.34連接實(shí)驗(yàn)電路，接通±12V電源，輸入端對(duì)地短路，進(jìn)行調(diào)零和消振。(2)適當(dāng)選取電路中反饋電阻

的阻值，使得電路的電壓放大倍數(shù)為

=10。

(3)輸入

，

的正弦交流信號(hào)，測(cè)量相應(yīng)的

，并用示波器觀察和

的

相位關(guān)系，記入表8.1。實(shí)訓(xùn)8集成運(yùn)算放大器應(yīng)用實(shí)訓(xùn)圖8.34

反相比例運(yùn)算電路

實(shí)訓(xùn)8集成運(yùn)算放大器應(yīng)用實(shí)訓(xùn)表8.1反相比例運(yùn)算電路測(cè)量結(jié)果實(shí)訓(xùn)8集成運(yùn)算放大器應(yīng)用實(shí)訓(xùn)2）同相比例運(yùn)算電路(1)參照?qǐng)D8.36(a)連接實(shí)驗(yàn)電路。(2)適當(dāng)選取電路中反饋電阻

的阻值，使得電路的電壓放大倍數(shù)為

=11。實(shí)驗(yàn)步驟同內(nèi)容1，將結(jié)果記入表8.2。(3)將圖8.36(a)中的斷開(kāi)，得圖8.36(b)電路重復(fù)內(nèi)容1。實(shí)訓(xùn)8集成運(yùn)算放大器應(yīng)用實(shí)訓(xùn)

(a)同相比例運(yùn)算電路(b)電壓跟隨器圖8.36同相比例運(yùn)算電路實(shí)訓(xùn)8集成運(yùn)算放大器應(yīng)用實(shí)訓(xùn)表8.2同相比較運(yùn)算電路測(cè)量結(jié)果實(shí)訓(xùn)8集成運(yùn)算放大器應(yīng)用實(shí)訓(xùn)3）反相加法運(yùn)算電