《电子技术基础与技能》项目六 集成运算放大器（举一反三考点练）讲义

举一反三考点练 《电子技术基础与技能》集成运算放大器-讲义 知识点一 直流放大器 一、概念及特点 用来放大缓慢变化的信号或某个直流量的变化(统称为直流信号)的放大电路，称为直流放大器。直流放大器既可以放大直流信号又可以放大交流信号。 二、直流放大器存在的主要问题及解决的方法 (1)前后级静态工作点的相互影响 解决方法： ① 在后一级的发射极加电阻，但引入了电流负反馈，会使放大器收益下降； ② 在后一级的发射极加硅稳压管或串接几只二极管，硅稳压管的交流电阻很小，其电流负反馈作用很小； ③ 采用NPN管和PNP 管组成互补耦合电路，使两级静态工作点均能较好地满足放大的要求。 (2)零点漂移(简称零漂):在多级直流放大电路中，由于各级静态工作点随温度、电源电压波动而变化，使输出信号不等于零。 特点： ①第一级零点漂移所产生的作用最显著,因为它受到后面各级放大器放大。要减小零点漂移必须着重解决第一级； ②放大器的总的放大倍数越高，输出电压的零点漂移越严重。表示方法： 在实际应用中，衡量一个直流放大器零点漂移的程度不能只看输出零漂电压绝对值的大小。而常把输出端零点漂移电压除以放大器放大倍数，得到的数就是等效到输入端的零点漂移电压，简称输入零漂 作为衡量其质量的指标。 抑制零点漂移的措施： ①选用稳定性能好的硅三极管作放大管； ②采用单级或极间负反馈来稳定工作点，以减小零点漂移； ③采用直流稳压电源，减小由于电源电压波动所引起的零点漂移； ④采用差分放大电路抑制零点漂移。 电流源作为有源负载的特点是（ ） A. 直流压降大，交流电阻小 B. 直流电阻和交流电阻均很小 C. 直流电阻和交流电阻均很大 D. 直流压降不高，交流电阻大 【答案】D 【解析】电流源具有直流电阻小，而交流电阻很大的特点，所以直流压降不高，故D正确。 1. 集成运算放大器是（ ） A. 直接耦合多级放大器 B. 阻容耦合多级放大器 C. 变压器耦合多级放大器 D. 光耦合多级放大器 【答案】A 2. 直流负反馈是指（ ） A. 只存在于阻容耦合电路中的负反馈 B. 放大直流信号才有的负反馈 C. 直流通路中的负反馈 D. 直接耦合电路中才存在的负反馈 【答案】C 3. 在输入量不变的情况下，若引入反馈后 ，则说明引入的反馈是负反馈（ ） A. 输入电阻增大 B. 输出量增大 C. 净输入量增大 D. 净输入量减小 【答案】D 1. 能稳定静态工作点的是（ ） A. 直流负反馈 B. 交流负反馈 C. 直流电流负反馈 D. 交流电压负反馈 【答案】A 2. 集成运放是目前最通用的 集成器件（ ） A. 大功率 B. 高频 C. 数字 D. 模拟 【答案】D 3. 根据反馈电路和基本放大电路在输入端的接法不同，可将反馈分为（ ） A. 直流反馈和交流反馈 B. 电压反馈和电流反馈 C. 串联反馈和并联反馈 D. 正反馈和负反馈 【答案】C · 用来放大缓慢变化的信号或某个直流量的变化(统称为直流信号)的放大电路，称为直流放大器。 · 差分放大器不仅能有效地放大直流信号，而且能有效地减小由于电源波动和温度变化所引起的零点漂移，因而获得广泛应用。特别是大量应用于集成运放电路，作为前置级。 知识点二 差分放大电路 一、特点 (1)对共模信号的抑制作用 该电路能有效地抑制零漂，关键是它的左右电路完全对称。 共模信号：通常把这种大小相等，极性相同的输入信号称为共模信号。把这种输入方式称为共模输入。 (2)对差模信号的放大作用 差模信号：通常把这种大小相等，极性相反的信号称为差模信号。把这种输入方式称为差模输入。 差分放大电路的电压放大倍数为 (3)共模抑制比 通常把差模放大倍数Avd与共模放大倍数Avc的比值称为共模抑制比KCMR， 二、典型差分放大电路 基本差分放大器是借助电路的对称性来抑制零漂，但绝对的对称是理想状况，更何况每个单管的零漂并未被抑制。因此在单管输出信号时，仍然存在零点漂移的问题，为了克服以上缺点，差分放大器通常采用如图所示的典型电路，增加了调零电位器Rp和负电源VEE。 电路如图所示，这是一个 差分放大器（ ） A. 双端输入、双端输出 B. 双端输入、单端输出 C. 单端输入、单端输出 D. 单端输入、双端输出 【答案】D 【解析】由题图可知，信号只加在左边管子的基极和公共地端，右边管子的输入端接地；负载接在两个管子的集电极，且负载不接地，故题图为单端输入、双端输出差分放大器，D正确。 1. 集成运放的输入级由 电路组成（ ） A. 差分放大 B. 射极输出 C. 共基极 D. 电流串联负反馈 【答案】A 2. 能很好克服零点漂移的电路是（ ） A. 固定偏置电路 B. 功率放大电路 C. 差分放大电路 D. 直接耦合放大器 【答案】C 3. 集成运算放大器的共模抑制比越大，表示该组件（ ） A. 差模信号放大倍数越大 B. 带负载能力越强 C. 抑制零点漂移的能力越强 D. 共模放大倍数越大 【答案】C 1. 差分放大电路的作用是（ ） A. 放大差模信号，抑制共模信号 B. 放大共模信号，抑制差模信号 C. 放大差模信号和共模信号 D. 差模信号和共模信号都不放大 【答案】A 2. 典型差分放大器的发射极电阻R对 有抑制作用（ ） A. 差模信号 B. 共模信号 C. 差模信号和共模信号 D. 差模信号与共模信号都没 【答案】B 3. 共模抑制比的定义为（ ） A. 差模输入电压与共模输入电压之比 B. 差模输出电压与共模输出电压之比 C. 差模放大倍数与共模放大倍数之比 D. 交流放大倍数与直流放大倍数之比 【答案】C · 基本差分放大器是借助电路的对称性来抑制零漂，但绝对的对称是理想状况，更何况每个单管的零漂并未被抑制。 知识点三 集成运算放大器 一、集成运算放大器的基础知识 (1)集成运放的组成和电路符号 集成运放电路主要由输入级、中间级、输出级和偏置电路等四部分组成。 ①输入级由差分放大电路组成，目的是力求获得较低的“零漂”和较高的共模抑制比； ②中间级由高增益的电压放大电路组成； ③输出级由三极管射极输出器互补电路组成； ④偏置电路为集成运放各级电路提供合适而稳定的静态工作点； ⑤电路符号如图所示，同相输入端用“+”或“P”表示，反相输入端用“-”或“N” 表示；输出端用“v0”或“OUT”表示。 ①开环差模电压放大倍数Av0:未引入反馈时的集成运放的放大倍数； ②输入失调电压VIO: 集成运放输入级的差分放大电路不可能完全对称，导致未加输入电压时，输出电压不为零，称运放失调。欲使输出电压为零，必然要在输入端另加补偿电压，这个电压的数值反映了运放的失调程度，称为输入失调电压。这个数值越小，表明输入级对称性 越好； ③输入失调电流II0:由于工艺上的误差，输入信号为零时，运放两输入端的基极静态电流不相等，其差值称为输入失调电流II0,这个数值越小，表明输入级管子β的对称性越好； ④共模抑制比KCMR:电路开环状态下，差模放大倍数AVD与共模放大倍数AVC之比，即，KCMR越大，运放对零漂的抑制能力越强； ⑤输出峰-峰电压Vopp(又称输出电压动态范围):运放处于空载时，在一定电源电压下输出的最大不失真电压的峰峰值。 二、集成运算放大器构成的基本运算电路 集成运放外围加接适当的反馈网络，可以组合成多种不同功能的应用电路。在众多应用电路中，最基本最广泛的应用是比例运算放大器，它又分为反相比例运算放大器和同相比例运算放大器。 (1)反相比例运算放大器 ①电路结构 反相比例运算放大器的电路结构如图(a)、(b)所示。 (a) 电路图 (b) “虚池”与等效电路图 ②闭环电压放大倍数 闭环电压放大倍数为 (2)同相比例运算放大器 ①电路结构 同相比例运算放大器的电路结构如图所示。 ②闭环电压放大倍数 闭环电压放大倍数为 下列关于理想集成运放的说法中错误的是（ ） A. 输入电阻为零 B. 共模抑制比无穷大 C. 开环电压放大倍数无穷大 D. 输出电阻为零 【答案】A 【解析】理想集成运放的开环电压放大倍数无穷大，输入电阻无穷大，输出电阻为零，共模抑制比无穷大，故A错误。 1. 集成运放的开环输出电阻越小，则（ ） A. 放大倍数越低 B. 带负载的能力越弱 C. 带负载的能力越强 D. 放大倍数越高 【答案】C 2. 集成运放电路有（ ） A. 一个输入端、一个输出端 B. 一个输入端、两个输出端 C. 两个输入端、一个输出端 D. 两个输入端、两个输出端 【答案】C 3. 若集成运放应用于仪表的检测放大电路中，则应选用的类型是（ ） A. 低功耗型 B. 高精度型 C. 通用型 D. 高阻型 【答案】B 1. 集成运算放大器是（ ） A. 直接耦合多级放大器 B. 阻容耦合多级放大器 C. 变压器耦合多级放大器 D. 光电耦合多级放大器 【答案】A 2. 电路如图所示，该电路为（ ） A. 比例运算电路 B. 比例一积分运算电路 C. 微分运算电路 D. 交流放大器 【答案】B 3. 集成运放的同相输入端的同相是指（ ） A. 该输入端信号与输出信号相位相差0° B. 该输入端信号与输出信号相位相差90° C. 该输入端信号与输出信号相位相差180° D. 以上都不正确 【答案】A · 集成运放电路主要由输入级、中间级、输出级和偏置电路等四部分组成。 · 集成运放外围加接适当的反馈网络，可以组合成多种不同功能的应用电路。在众多应用电路中，最基本最广泛的应用是比例运算放大器。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$