《电工电子技术与技能》第十五讲 运算放大电路基本知识（课件）浙江省（单独招生考试）

开课老师 时间 运算放大电路基础知识 复习课 考纲解读 01 了解理想集成运算放大器的特点。 考纲解读 运算放大电路基础知识 一、直流放大电路 1.直流放大电路的概念。 用来放大直流信号或缓慢变化的信号的放大电路称为直流放大器。直流放大器不仅可以放大直流信号，也可以放大交流信号。直流放大器采用直接耦合方式。 2．直流放大器的问题 (1)前后级静态工作点会相互影响。 (2)存在零点漂移。 运算放大电路基础知识 3．零点漂移 (1)零点漂移的概念。 当输入信号ΔVi为零时，由于各级静态工作点随温度、电源电压波动而变化，输出信号ΔVo不为零的现象称为零点漂移。 (2)零点漂移产生的原因。 产生零点漂移的最重要原因是温度的变化。 4.零点漂移以下几个结论。 ①放大器的放大倍数越高，零点漂移越严重； ②放大器的级数越多，零点漂移越严重； ③第一级零漂所产生的作用最严重的，要减小零点漂移必须着重解决第一级。 (4)零点漂移的表示方法。 零点漂移的大小取决于输入零点漂移，即输出端零点漂移电压与放大器放大倍数的比值。 运算放大电路基础知识 5.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采用单级或级间负反馈以稳定工作点，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利用热敏元件来补偿放大管受温度影响所引起的零点漂移； ⑤采用差动放大电路抑制零点漂移。 最常用、最有效的抑制零点漂移的措施是采用差动放大器。 运算放大电路基础知识 运算放大电路基础知识 二、差动放大器 1.结构特点 电路对称。 2.抑制零漂原理 ①利用电路对称使产生的零漂电压相互抵消。 ②利用共模负反馈作用来抑制零漂。引入共模负反馈电阻，差模放大倍数不变，共模放大倍数减小，共模抑制比增大。 ③差动放大器的对称性越好，越大，抑制零漂能力越强。 3.差动放大器有两种信号 大小相等极性相同的信号叫作共模信号，以这种信号形式输入的叫作共模输入；大小相等极性相反的信号叫作差模信号，以这种信号形式输入的叫作差模输入。差动放大器的差模信号是两个输入端信号之差，共模信号是两个输入端信号的平均值。 运算放大电路基础知识 三、集成运算放大器 1.集成运算放大器的概念: 集成电路是指把晶体管、电阻、电容以及连接导线等集中制造在一小块半导体基片上而形成的具有电路功能的器件。 集成运算放大器是由多级直接耦合放大电路组成的高增益模拟集成电路。 运算放大电路基础知识 2.集成运算放大器的组成。 (1)输入级:采用差分放大电路,为了保证直接耦合放大器静态工作点稳定,输入电压为零时,输出电压基本能维持在零不变(抑制零漂)。 (2)中间级:一般采用共发射极放大电路进行电压放大,提供高电压放大倍数。 (3)输出级:一般采用互补对称功放电路或射级输出器,以减小输出电阻,提高电路带负载能力。 (4)辅助电路:为各级电路提供合适的、稳定的偏置电流和电压。 运算放大电路基础知识 3.集成运算放大器的图形符号。 “▷”表示运算放大器。 “∞”表示开环增益极高。 “+”为同相输入端:输入信号在该端输入时,输出信号与输入信号相位相同。 “-”为反向输入端:输入信号在该端输入时,输出信号与输入信号相位相反。 运算放大电路基础知识 四、理想集成运算放大器的特点及结论 1.特点: (1)差模开环电压增益Aud=∞。 (2)差模输入电阻Rid=∞。 (3)输出电阻Ro=0。 (4)共模抑制比KCMR=∞。 (5)频带宽度BW=∞。 运算放大电路基础知识 2.集成运算放大器的工作区域 (1)线性区： ①条件：引入负反馈。 ②重要特性： 虚短：理想运放两个输入端的电位相等,即V+=V-。运放同相输入端与反相输入端的电位近似相等。只适用于运算放大器的线性工作情况。 虚断：理想运放两个输入端的输入电流可视为零,即i+=i-=0。运放的两输入端电流相等且近似为零。适用于运算放大器的任何场合。 ③典型电路：运算放大电路。 运算放大电路基础知识 2.集成运算放大器的工作区域 (2)非线性区： ①条件：无反馈或是引入正反馈。 ②结论： 虚断：运放的两输入端电流相等且近似为零。 输出电压只有两种可能的状态，即U＋或U－(U＋和U－在数值上接近于运放正、负电源电压)。 ③典型电路：电压比较器。 历年真题梳理 02 历年考点梳理 考核内容 知识点 近三年题号分布 分值 题型 2022 2023 2024 2022 2023 2024 集成运算放大电路 理想集成运算放大电路的输入输出电阻及电压放大倍数 17 14 — 2 — — 单项选择题 填空题 理想集成运算放大电路的反馈类型判断 16 — — 2 — — 单项选择题 历年考点梳理 2022 2023 2024 考点：考查运算放大器的反馈。 思路：根据电压、电流、串联、并联反馈的判别方法。 如图所示,反馈支路组成的反馈电路类型是 ( ) A.电流并联负反馈 B.电压串联负反馈 C.电压并联负反馈 D.电流串联负反馈 历年考点梳理 2022 2023 2024 考点：运算放大电路的类型。 思路：该电路为同相运算放大电路，电压放大倍数为 如图所示,关于理想运算放大器组成的比例放大电路,下列说法正确的是 ( ) A.增大的阻值,可以增大输入阻抗 B.减小的阻值,可以减小输岀阻抗 C.增大的阻值,可以增大电压放大倍数 D.减小的阻值,可以增大电压放大倍数 Boss级隐藏题库 03 关卡1、甲、乙两个直流放大器，输出端的零点漂移电压一样，甲的放大倍数比乙小一半，即甲放大器的漂移现象比乙放大器的漂移现象(　　) A．一样 B．轻一些 C．重一些 D．无法判断 Boss级隐形题库 解题思路：放大器的零漂现象 答案：C 关卡2、集成运放电路采用直接耦合方式，其原因是(　　) A．可获得较高增益 B．可使温漂变小 C．在集成工艺中难于制造大电容 D．可以增大输入电阻 Boss级隐形题库 解题思路：集成运算放大电路的耦合方式 答案：C 关卡3、若集成运放的最大输出电压幅度为±UOM，则在________情况下，运放的输出电压为－UOM。(　　) A．同相输入信号电压高于反相输入信号，并开环 B．同相输入信号电压高于反相输入信号，并引入负反馈 C．反相输入信号电压高于同相输入信号，并引入负反馈 D．反相输入信号电压高于同相输入信号，并开环 Boss级隐形题库 解题思路：集成运放的工作区域 答案：D 关卡4、在典型的差动放大电路中，RE的作用是(　　) A．对差模信号构成负反馈以提高放大器的稳定性 B．对共模信号构成负反馈以提高抑制零点漂移的能力 C．A项和B项都是 D．A项和B项都不是 Boss级隐形题库 解题思路：差分放大电路的共模反馈电阻的作用 答案：B 关卡5、如图所示的电路中,已知E1=2 V,E2=3 V,R1=R2=R3=R4=2 kΩ,R5=4 kΩ,试计算: (1)A、B、C、D各点的电位大小; (2)输出电压Uo的大小。 Boss级隐形题库 备考建议 04 备考建议 做卷模拟计时，适当紧张感带入，控制做卷时长，保持节奏、注重规范 列出各考点疑问清单，有计划有目地的学习 “保温”的基础上，加强对知识盲区的攻克。刷基础、刷错题 回归教材,理清框架，查漏补缺 多看教材+多做试题+多思考 这个题目还能怎么改？ 这个知识点还可能出什么题？ 这个知识点在以往试题中，都出现了那些类型？ 不建议挑战难题、怪题、超纲题 $$