3.4 集成运算放大器《电子技术基础与技能》山东省（春季高考）机电技术类 知识点讲解

山东省（春季高考）机电技术类 复习讲义 第三章 放大电路与集成运算放大器 3.4集成运算放大器 【考纲要求】 1.了解理想集成运算放大器特点，会计算反相放大器、同相放大器等典型电路的放大倍数。 【知识网络】 一、集成运算放大器的含义及外形结构 1.含义：一种高放大倍数的多级直接耦合集成放大电路。 2.外形种类：圆壳式、双列直插式、扁平式。 3.管脚排列：从顶视图上看过去，从标有特殊记号的地方开始按逆时针方向依次编号。 4.集成运算放大器图形符号如图所示。 二、集成运放的电路组成：组成框图如图所示。 其中各级组成及作用见表。 组成 输入级 中间级 输出级 偏置电路 常采用的电路 差分放大电路 多级耦合电 压 放大器 射极 输出器或互补对称推挽电路 恒流源恒压源 主要目的 提高输入电 阻减小零点漂移获得较高共 模 抑制比 获得较高的电压放大倍数 降低输出电阻，提高输出功率和带负载能力 提供合适而稳定的静 态 工作点 【注】 输入级有同相和反相两个输入端。集成运放只对输入端的差模信号进行线性放大，而对输入的共模信号基本不放大，即 三、理想集成运放的参数 1.差模电压放大倍数 AvD(或 Aod)，它体现了集成运放的电压放大能力，一般在 之间。AvD越大，电路越稳定，运算精度也越高。理想集成运放要求 AvD=∞。 2.差模输入电阻 ，输出电阻 3.开环共模增益 A。。，指集成运放本身的共模增益，它反映集成运放抗温漂、抗共模干扰的能力。理想集成运放要求 4.共模抑制比 KCMR，用来综合衡量集成运放的放大能力和抗温漂、抗共模干扰的能力，一般应大于 80 dB。理想集成运放要求 5.输入失调电压、输入失调电流以及温漂均为零。 四、理想集成运放线性区的特点 1.使理想集成运放工作在线性区的措施：放大电路加深度负反馈。 2.理想集成运放线性区的特点 (1)虚短路：因 则 即 ，说明理想集成运放同相、反相输入端短路，但不是真正短路，故称为虚短。 (2)虚断路：因 所以理想集成运放从信号源索取的电流为零，即 说明运放两输入端相当于断开，但不是真正断开，故称为虚断。 五、常用集成放大电路 1.反相比例运算放大电路：如图(a)所示： (1)电路反馈类型：电压并联负反馈。 (2)电压放大倍数： (3)输出表达式为： (4)特例：反相器如图(b)所示： 2.同相比例运算放大电路：如图(a)所示： (1)电路反馈类型：电压串联负反馈。 (2)电压放大倍数： (3)输出表达式为： (4)特例：电压跟随器如图(b)所示： 3.反相加法器电路如图所示。 (1)电路反馈类型：电压并联负反馈。 (2)输出电压 式中“一”表示输出电压与输入电压相位相反。 (3)求和运算：当 时， +u₁₂)。 【选择题】 1.集成运放的中间放大级采用的耦合方式是 ( ) A.阻容耦合 B.电容耦合 C.直接耦合 D.变压器耦合 2.同相比例运算放大器的反馈类型是 ( ) A.电压并联负反馈 B.电流并联负反馈 C.电压串联负反馈 D.电流串联负反馈 3.如图所示电路中，若仅增大R₂的阻值，则集成运放输出电压U₀的值将 ( ) A.增大 B.减小 C.不变 D.条件不足，无法确定 4.在差分放大电路中若两个输入信号大小相等而极性相反，称为 ( ) A.共模输入 B.共模抑制比 C.同相输入 D.差模输入 5.集成运放有 ( ) 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 6.工作在线性放大状态的集成运算放大器必须加 ( ) A.深度负反馈 B.只要是负反馈即可 C.深度正反馈 D.只要是正反馈即可 7.如图所示的理想集成运放电路，电压表的读数为 ( ) A.-4 V B.-6 V C.6 V D.4 V 8.集成运放同相放大电路中， 则电压放大倍数为 ( ) A.-2 B.-3 C.2 D.3 9.电路如图所示， 则输出电压U₀为 ( ) A.4V B.-4V C.8V D.-8V 10.在差分放大电路中若两个输入信号大小相等而极性相反，称为( ) A.共模输入 B.共模抑制比 C.同相输入 D.差模输入 11.如图所示，理想运算放大器中电流 I为 ( ) A.0 B.-1mA C.1mA D.2 mA 12.如图所示，若电压表的读数是 20 V，则电阻 Rx的值是 Ω。 ( ) A.1 kΩ B.2 kΩ C.3 kΩ D.4 kΩ 13.如图所示的运放电路中，输出电压U₀为 ( ) A.100 V B.-100 V C.30 V D.-30 V 14.如图所示，当滑动触头向左滑动而其他条件不变时，电流表和电压表的读数( ) A.电流表和电压表的读数均增大 B.电流表读数增大，电压表读数不变 C.电流表不变，电压表读数增大 D.电流表减小，电压表读数增大 15.如图所示的同相比例理想运算放大电路中，负载电流 I为 ( ) A.-2 mA B.2mA C.6 mA D.4 mA 【答案】 1-5 CCBDC 6-10ADDAD 11-15 ABBCD 【技能题】 1.如图所示的集成运放电路中，已知 求： (1)A₁、A₂各组成什么电路? (2)输出电压。 解：(1)A₁ 为电压跟随器，A₂ 为反相比例运算放大器。 2.如图所示电路中用集成运放和电压表组成的测量电阻的基本原理电路，已知 当开关S打在“1”位置时，电压表指示为5 V。试求： 解：(1)R,=0.5 kΩ。 (2)打在“2”位置时,50 V打在“3”位置时,500 V打在“4”位置时,5 V。 3.如图所示的集成运放电路，已知 9.1KΩ, Rp=120KΩ,输入 Ui=2mV,f=1KHz的正弦信号请回答： (1)当滑动变阻器 RP滑臂处于左端1/3位置时交流毫伏表的读数为多少? (2)当滑动变阻器RP滑臂向右滑动时交流毫伏表的读数将如何变化?输出与输入信号的相位关系如何? (3)滑动变阻器 Rp构成了哪种类型的负反馈? 解：(1)16mV; (2)减少,反相。 (3)电压并联负反馈。 4.如图所示为一集成运算放大电路，已知 试求输出电压U。的值。 解: 【历年真题】 1.(2010年高考题)反相比例运算放大电路的反馈类型是 ( ) A.电流串联负反馈 B.电流并联负反馈 C.电压串联负反馈 D.电压并联负反馈 2.(2011年高考)如图所示理想集成运放，电路的输出电压是 ( ) A.4V B.-4V C.6V D.-6V 3.(2012年高考)如图所示的理想集成运放电路，电压表的读数 为( ) A.-4V B.-6V C.6V D.4V 4.(2013年高考)集成运放同相放大电路中， 20kΩ,R₁=10kΩ,则电压放大倍数为 ( ) A.-2 B.-3 C.2 D.3 5.(2014年高考)在反相比例运算放大电路中，Rp引入的负反馈类型是 ( ) A.电流并联 B.电流串联 C.电压并联 D.电压串联 6.(2015年高考)如图所示集成运放电路，当 U。为-10V,则输入电压U₁为 ( ) A.2V B.-2V C.10V D.-10V 7.(2016年高考)如图所示理想集成运算放大器电路的输出电压是( ) A.1.5 V B.2 V C.5 V D.-1 V 8.(2017年高考)如图所示，该集成运算放大器是( ) A.同相比例器 B.反相比例器 C.跟随器 D.加法器 9.(2018年高考)理想集成运放的差模输入电阻 Rid和差模输出电阻 R。的理想参数是( ) A.0,0 B.∞,0 C.0,∞ D.∞,∞ 10.(2019年高考)如图所示的比例运算放大电路，已知 则 uo是 A.10 mV B.8 mV C.-8 mV D.-10 mV 11.(2018年高考)如图所示的放大电路，若电压放大倍数为 10，则RF 的阻值为 ( ) A.1 kΩ B.90 kΩ C.100 kΩ D.110 kΩ 【答案】 1-5 DCDDC 6-11 ADBBCB 12.(2016年高考题)如图所示为同相比例运算放大电路，电阻 根据电路图，回答下列问题： (1)电阻R₂的作用是什么? (2)若U₁=5 V，电压表的示数是多少? (3)若 电阻R₃被短路了，电压表的示数是多少? 解：(1)平衡电阻 (2)15 V (3)10 V 13.(2017年高考)如图所示的集成运放电路，已知 输入侧加入 KHz的正弦信号，请回答： (1)当滑动变阻器 Rp 滑臂处于左端1/3 位置时，交流毫伏表的读数为多少? (2)当滑动变阻器RP 滑臂向右滑动时，交流毫伏表的读数将如何变化?输出与输入信号的相位关系如何? (3)滑动变阻器 RP 构成了哪种类型的负反馈? 解：(1)16 mV (2)减小;反相。(3)电压并联。 14.(2018年高考)如图所示电路，已知 当开关S与a点闭合时，电压表读数为1 V；当开关S与b点闭合时，电压表读数为 1.5V；当开关S 与c点闭合时，电压表读数为 3 V。请计算被测电阻 R。的阻值。 解：当开关S与a 点闭合时， 解得 50Ω,当开关S与b点闭合时， 解得 当开关S与c点闭合时， 解得 15.(2020·职教高考)如图所示，已知 2mV，固定偏置式放大电路的 请完成下列问题： (1)电阻 RF 引入的负反馈类型是什么? (2)判断输入信号 ui和输出信号 uo的相位关系。 (3)输出电压的有效值U₀是多少? 解：(1)电压并联 (2)同相 (3)反相比例运放的放大倍数是 总的放大倍数是(-10)×(-150)=1 500,所以输出电压为 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $