电工电子技术3

模块8集成运算放大器8.1集成运放基础8.2集成运放的应用学习引导集成运放最初用于模拟计算机，进行数学运算。随着集成工艺的发展，运放的应用已远远超模拟计算机的范畴，品种日益丰富。作为模拟电路的关键部分，运放在过去几十年间取得了显著进展，其发展推动了整机的小型化、高性能化、多功能化和高可靠性。随着电子设计自动化技术的普及，运放的设计和应用不断适应新需求，未来将呈现全新面貌。集成电路堪称工业的“食粮”和“原油”，读者需更新观念，加速理解与应用新器件、新特点。本模块从运放的组成和基本特性出发，重点介绍其构成的线性应用电路，并进一步探讨非线性应用电路。知识目标：理解集成运算放大器的基本结构与理想特性：虚短、虚断，掌握反相比例、同相比例、加法、减法、微分、积分等基本应用电路的功能。学习目标技能目标：能识别常用运放的电源、输入、输出引脚，独立搭建运放基本应用电路，用示波器观察输入输出信号关系，初步排查电路接线或参数导致的异常问题。素养目标：建立“理想特性简化电路分析”的工程思维，培养根据需求选择运放电路类型的能力，为后续复杂信号处理电路学习奠定基础。8.1

集成运放基础提出问题通用运放的电源端、输入端正负极、输出端该如何快速识别？给运放通电后，不接输入信号时怎么通过简单测量判断运放是否处于正常静态工作状态？理想运放的“虚短”和“虚断”具体指什么？为何它们是分析运放电路的关键。核心提示：识别运放需分清电源、同相/反相输入、输出端，以防端子接错；理解和掌握“虚短”和“虚断”两个重要概念，因为它们是简化运放电路分析的关键。知识准备运放是高增益、高输入电阻、低输出电阻的集成电路，通常有正、负双电源或单电源供电两种方式。理想运放有两个关键特性——虚短：同相输入端与反相输入端电位近似相等和虚断：两个输入端几乎无电流流入，它们是分析运放电路的核心依据。常用通用运放如单电源、四运放集成，性价比高，适合低频信号处理的LM324。8.1.1集成电路和集成运放在半导体制造工艺的精湛基础上，将整个电路中的元器件集成于硅基片上，从而构成具有特定功能的电子电路，这便被称为集成电路。自1959年全球首块集成电路诞生以来，虽仅历经五十余载，其却已深刻融入众多领域的产品中，涵盖了工农业、日常生活乃至高科技领域。例如，在导弹、卫星、战车、舰船、飞机等军事装备中，集成电路发挥着至关重要的作用；在数控机床、仪器仪表等工业设备中，它亦是大显身手；在通信技术和计算机领域，其影响力更是不言而喻。此外，集成电路还广泛应用于音响、电视、录像机、洗衣机、电冰箱、空调等家用电器中。集成电路的技术进步，直接推动了整机设备的小型化、高性能化、多功能化以及高可靠性发展。毫不夸张地说，集成电路宛如工业的“粮食”和“原油”，为现代科技的发展提供了坚实的支撑。1.集成电路

集成运放是一种价格低廉、用途广泛的电子器件。早期，运放主要用来完成模拟信号的求和、微分和积分等运算，故称为运算放大器。双列直插封装是传统集成电路封装形式之一，有两排引脚。表面贴装封装常见，适用于自动化生产和高密度电路板设计，其中双列贴装封装引脚两排，间距小，适用高密度集成电路。无引脚封装外形尺寸小，引脚布局密，常用于超高集成度和高性能要求的应用。插座封装式将集成运放芯片封装在插座中，方便更换和维护。2.集成运放差分输入级中间放大级输出级ui+_uo

集成运放的型号和种类很多，内部电路也各有差异，但它们的基本组成部分相同，如下图所示：运放的输入级。利用差分电路的对称特性可提高整个电路的共模抑制比和电路性能。中间级的主要作用是提高电压增益。一般由多级放大电路组成。输出级常用电压跟随器或互补电压跟随器组成，以降低输出电阻，提高带负载能力

集成运放外部还常接有偏置电路，以便向各级提供合适的工作电流。偏置电路8.1.2集成运放引脚功能及集成电路元器件特点图示为常用μA741集成运放芯片产品实物图μA741集成运放的8个管脚排列图如下：μA74112438765调零端反相输入端同相输入端负电源端调零端输出端正电源端空脚1.集成运放各引脚功能反相输入端μA741集成运放图形符号∞＋＋－UoU+U-μA741集成运放外部接线图同相输入端－12V＋12V输出端子调零电位器管脚1和5分别与调零电位器的两个固定端相连调零电位器的可调端与管脚4相连∞＋－6513724＋2.集成电路元器件的特点

与分立元器件相比，集成电路元器件有以下特点。

①单个元器件的精度不高，受温度影响较大，但在同一硅片上用相同工艺制造出来的元器件性能比较一致，对称性好。相邻元器件的温度差别小，因而同一类元器件温度特性基本一致。

②集成电阻及电容的数值范围窄，数值较大的电阻、电容占用硅片面积大。集成电阻的阻值一般为几十欧至几万欧，电容的容抗一般为几十皮法。电感目前不能集成。

③分立元器件性能参数的绝对误差较大，而同类集成元器件性能参数比较精确。④纵向NPN型管β值较大，占用硅片面积小，容易制造。而横向PNP型管的β值很小，但其PN结的耐压性高：（1）开环电压放大倍数Auo

其数值很高，一般约为104~107。该值反映了输出电压Uo与输入电压U＋和U－之间的关系。（2）差模输入电阻ri运放的差动输入电阻很高，一般在几十千欧至几十兆欧。（3）闭环输出电阻ro

由于运放总是工作在深度负反馈条件下，因此其闭环输出电阻很低，约在几十欧至几百欧之间。

指运放两个输入端能承受的最大共模信号电压。超出这个电压时，运放的输入级将不能正常工作或共模抑制比下降，甚至造成器件损坏。（4）最大共模输入电压Uicmax3.集成运放的主要技术指标

为简化分析过程，同时又能满足实际工程的需要，常把集成运放理想化，集成运放的理想化参数为：①开环电压放大倍数Auo=∞②差模输入电阻ri=∞③输出电阻ro=0④共模抑制比KCMR=∞8.1.3集成运放的理想化条件及传输特性1.集成运放的的理想化条件2.集成运放的电压传输特性理想特性＋UOMui(mV)0uo(V)线性区实际特性－UOM

根据集成运放的实际特性和理想特性，可分别画出其相应的电压传输特性。集成运放工作在线性区时输出电压与输入电压之间的关系饱和区

可以看出，当集成运放工作在线性区时，其实际特性与理想特性非常接近，输出与输入成线性关系；若运放工作在非线性区，由于集成运放的电压放大倍数极高，即使输入电压很小，也足以让运放工作在饱和状态(+UOM~－UOM)，输出电压只有两种状态。集成运放工作在线性区的特点由可知，理想运放工作在线性区时，输出电压UO与输入电压Ui之间是线性放大关系。因Auo=∞，所以可导出运放工作在线性区差模输入电压等于零，说明，即理想运放的两个输入端电位相等。

两点等电位相当于短路。但实际上理想运放的两个输入端并没有真正短接，把这种现象称为“虚短”。

理想运放的差模输入电阻ri=∞，可近似认为两个输入端没有电流流入。无电流流入相当开路，此现象称为“虚断”。“虚短”和“虚断”是运放工作在线性区的两个重要结论。实践1：运放引脚识别与静态测试1.实验目的：确定运放引脚功能，检查运放静态工作状态是否正常。3.实验步骤：（1）对照LM324引脚图，在面包板上插入运放，区分电源端VCC+、地端GND、同相输入端+、反相输入端-、输出端；（2）万用表调至直流电压档，给运放接入额定5V单电源，测量输出端对地电压；（3）断开电源，用万用表通断档检查运放引脚间是否短路：重点排查电源端与地端。4.注意事项：电源电压需符合运放额定值，避免过压烧毁器件；插入运放时引脚对齐面包板孔，防止虚接。2.实验器材：LM324运放、指针式/数字万用表、面包板、5V直流电源。5.观察与判断：静态无输入信号时，输出端电压应接近电源电压的一半，说明运放静态工作正常；若输出电压接近0V或5V，可能是运放损坏或接线错误。知识总结1.运放核心属性：高增益、高输入电阻、低输出电阻，支持单/双电源供电，通用型号如LM324为单电源四运放，适合低频场景；2.引脚识别关键：需明确电源端：VCC+、GND、信号端：同相端+、反相端-、输出端，避免电源接反；3.静态判断方法：单电源供电时，无输入信号的输出电压接近电源电压一半，是运放静态正常的核心标志；4.理想特性意义：“虚短”“虚断”无需考虑运放内部结构，是简化所有运放电路分析的核心依据。［案例］通过网上及线下查询，至少说出3个以上集成电路的应用实例。工程实例［案例操作］通过网上和线下查询，可知：1.通信领域中：手机芯片的处理器、基带、射频芯片、传感器等多种功能均集成在一块芯片上，由此提供了高性能和低功耗的通信功能；用于光纤通信系统中的调制、光放大器控制、光检测等功能也是集成于一个芯片上。2.在汽车电子技术中，车载控制单元集成了传感器接口、处理器、存储器等功能，用于汽车引擎控制、车身电子系统等；驾驶辅助系统芯片则集成了自动驾驶、防撞警示、自适应巡航等功能。［案例］通过网上及线下查询，至少说出3个以上集成电路的应用实例。工程实例［案例操作］通过网上和线下查询，可知：3.医疗电子设备中，心脏起博芯片集成了心率检测、起博控制、能量管理等功能，用于心脏疾病患者的治疗；医疗影像处理芯片可用于医疗影像设备如X射线、CT、MRI等的图像处理和显示。4.工业控制中的PLC芯片，可用于工业自动化系统的控制逻辑、传感器接口、通信等功能。还有传感器信号处理器芯片、消费类电子芯片等。［结论］这些工程实例展示了集成电路在不同领域中的广泛

应用。

集成运放由哪几部分组成？各部分的主要作用是什么？

工作在线性区的理想运放有哪两条重要结论？试说明其概念？你能说明理想运放的特点是什么吗？检验学习效果8.2

集成运放的应用提出问题集成运放的线性应用与非线性应用有何本质区别？虚短特性在两者中都适用吗？设计反相加法放大器时，输入电阻不同会影响输出结果吗？过零比较器为何在输入接近零时输出易反复翻转？滞回比较器如何解决这一问题？核心提示：线性应用工作在放大区、需负反馈，虚短、虚断成立，输出线性；非线性应用工作在饱和区、无负反馈，虚短不再适用，输出仅高低电平；按功能选类型，线性需匹配电阻非线性需抗干扰。知识准备

集成运放的放大倍数是一个很大的值，工作区指的是这个放大倍数有效的区域。因为一个运放器受限于供电电压和自身组成的元器件特性而不可能无限放大，所以放大后的输出电压在一定的范围内，这个范围包含的区域称为线性区。而输出电压触及最大范围时，放大倍数就会失效，无论输入和输出相差多大，电压将始终维持在最大值，这时集成运放工作的区域叫作非线性区。1.反相比例电路负号说明输入输出反相由“虚断”可推出：i2=0，因此u+=“地”由“虚断”可得所以u+u－i1if∞＋＋－uiuoR2R1RFi2可得根据“虚短”又可推出：u－=u+=0整理后可得输出与输入的比例值8.2.1集成运放的应用反相比例运算电路中，R2是平衡电阻，其值应选择符合2.同相比例运算电路由“虚断”可推出：i2=0，因此u+=ui由“虚断”可得即u+u－i1if∞＋＋－uiuoR2R1RFi2可得根据“虚短”又可推出：u－=u+=ui整理后得输出与输入的比例值

显然同相比例运算电路的输出必然大于输入。为提高电路的对称性，与反相比例运算电路相同，R2=R1//RF3.双端输入差分运算电路u+u－i1if∞＋＋－ui1uoR1RFi2ui2R2R3若R2=R3，则因为不存在“虚地”现象所以整理得若R1=RF，则实现了输出对输入的减法运算。4.微分运算电路微分电路也存在“虚地”现象，即可知u－=u+=“地”

微分电路可用于波形变换，将矩形波变换成尖脉冲；且u0与ui相位反相因为所以

电路实现了输出电压正比于输入电压对时间的微分。式中的比例常数RFC1称为电路的时间常数为保证电路的平衡，RF=R2uit0u0t0u+u－i1if∞＋＋－uiu0C1RFuCif∞＋＋－uoRFR25.积分运算电路u+u－i1if∞＋＋－uiu0if∞＋＋－uoR1R2积分电路也存在“虚地”现象，即可知u－=u+=“地”因为将i1代入uo表达式得

电路实现了输出电压正比于输入电压对时间的积分。式中的比例常数R1C1称为电路的时间常数。RF

反相比例运放中的偏置电阻用电容代替即为积分电路CF所以集成运放线性应用实例

图示测振仪中速度传感器产生的信号与速度成正比，开关在位置“1”时，放大器可直接对速度传感器传送过来的信号进行放大测量，测量出振动的速度；开关在位置“2”时，速度传感器的信号经微分器进行微分运算，之后送入运放再进行放大测量，可测量加速度α；在位置“3”时，速度传感器的信号经积分器进行积分运算再一次放大，又可测量出位移x。在放大器输出端，可接测量仪表或示波器对所测量信号进行观察和记录。测振仪光电二极管在有光照时产生光生载流子，由光生载流子形成的电流将光信号转换成电信号，经放大后即可进行检测与控制。光电二极管工作在反向状态，反向电阻很大，高达几兆欧。无光照时，其反向电流一般小于0.1μA，称为暗电流。有光照时，在光激发下，反向电流随光照强度而增大称为光电流，这时的反向电阻可降至几十欧以下。图示电路中，光电流iF的路径为uo→RF→VD→

U，运放的输出为uo=iFRF。实践2：反相比例放大器搭建与测试1.目的：验证反相比例放大器的信号反向与比例放大功能。3.实验步骤：①电路搭建：运放VCC+

接5V、GND接地；输入电阻一端接信号发生器，另一端接反相输入端；反馈电阻一端接反相输入端，另一端接输出端；同相输入端通过1kΩ电阻接地；输入、输出端分别串联耦合电容；②通电前检查：用万用表通断档确认无短路，重点检查反馈电阻是否接对；③信号输入与观察：信号发生器输出1kHz、100mV的正弦交流信号，接入电路输入端；示波器通道1接输入端测输入信号、通道2接输出端测输出信号，调节示波器使两路波形清晰；④记录与分析：对比输入、输出波形的相位和幅度，计算放大倍数。2.器材：LM324运放、输入电阻1kΩ、反馈电阻10kΩ、耦合电容1μF、面包板、5V直流电源、信号发生器、双踪示波器。4.注意事项：耦合电容需区分正负极，正极接高电位端；反馈电阻阻值不可过大或过小。5.观察要点：正常工作时，输出波形与输入波形相位相反，幅度约为输入的10倍，且波形无明显失真。知识总结1.电路结构关键：输入信号接反相端，反馈电阻跨反相端与输出端，同相端需通过电阻接地；2.功能与参数：核心是“反向+比例放大”，输出与输入相位相反，放大倍数仅由反馈电阻/输入电阻决定，输入电阻较低；3.实践要点：耦合电容用于隔离直流、传递交流，反馈电阻接错会导致无放大功能，阻值需适中避免噪声或过大电流；4.正常判断标准：输出波形反向且幅度符合放大倍数计算值，无明显失真。实践3：同相比例放大器搭建与测试1.目的：验同相比例放大器的同相放大特性及信号跟随功能。3.实验步骤：①电路搭建：运放电源接线同前；输入信号接同相输入端（+）；反相输入端通过1kΩ电阻接地，同时通过10kΩ反馈电阻接输出端；②测试同相放大：输入1kHz、100mV正弦信号，示波器观察输入输出波形，记录幅度比；③测试信号跟随：拆除反馈电阻，用导线直接连接反相输入端与输出端，重复输入信号，观察输出是否与输入一致数。2.器材：LM324运放、接地电阻1kΩ、反馈电阻10kΩ、面包板、5V直流电源、信号发生器、双踪示波器。4.注意事项：同相输入端不可悬空（需通过电阻接地或接输入信号），否则易受干扰导致输出异常。5.观察要点：同相放大时，输出与输入相位相同，幅度约为11倍（1+反馈电阻/接地电阻）；信号跟随时，输出幅度、相位与输入完全一致，体现“无失真跟随”特性。知识总结1.电路结构关键：输入信号接同相端，反相端接“接地电阻+反馈电阻”（反馈电阻跨反相端与输出端）；2.功能与参数：核心是“同相+比例放大”，输入电阻极高：不消耗输入信号电流，放大倍数为1+反馈电阻/接地电阻；3.特殊形式：信号跟随器（反馈电阻短路），放大倍数=1，输出与输入完全一致，适合信号隔离；4.关键禁忌：同相端不可悬空，否则受干扰导致输出饱和，实践中需通过电阻接地或接输入信号。实践4：反相加法放大器搭建与测试1.目的：验证两个输入信号的加法功能。3.实验步骤：①电路搭建：运放反相输入端通过两个1kΩ电阻，分别接两个信号发生器（输入信号1：1kHz、100mV；输入信号2：1kHz、200mV）；反相端同时通过1kΩ反馈电阻接输出端；同相端通过1kΩ电阻接地；②通电后，示波器测输出端信号，观察幅度是否接近两输入信号幅度之和（因反向，相位与输入相反）数。2.器材：LM324运放、两个输入电阻各1kΩ、反馈电阻1kΩ、面包板、电源、两个信号发生器、双踪示波器。4.注意事项：两个输入信号频率需一致，便于观察叠加效果；输入电阻阻值需相等。5.观察要点：输出信号幅度约为300mV（100mV+200mV），相位与两输入信号相反，验证“反向叠加”功能。知识总结1.电路结构关键：多输入信号通过独立输入电阻接反相端，共用一个反馈电阻，同相端接地；2.功能与要求：核心是“多信号反向叠加”，输入电阻阻值需一致以保证各信号权重相同，输出幅度为输入幅度之和；3.适用场景：适合需混合多个信号的场景如音频信号混合电路；4.测试要点：输入信号频率需一致，才能清晰观察叠加效果，频率不同会导致波形复杂，难以判断功能是否正常。8.2.2集成运放的非线性应用1.

集成运放工作在非线性区的特点①集成运放应用在非线性电路时，处于开环或正反馈状态下。②非线性运用状态下，U+≠U－，“虚短”概念不再成立。当同相输入端信号电压U＋大于反相输入端信号电压U－时，输出端电压UO=＋UOM，当U＋小于U－时，输出端电压UO=－UOM。③非线性应用下的运放虽然同相输入端和反相输入端信号电压不等，但由于其输入电阻很大，所以输入端的信号电流仍可视为零值。因此，非线性应用下的运放仍然具有“虚断”的特点。④非线性区的运放，输出电阻仍可以认为是零值。此时运放的输出量与输入量之间为非线性关系，输出端信号电压或为正饱和值，或为负饱和值。集成运放工作于非线性区的开环电压放大倍数Au极高，所以只要输入一个很小的信号电压，即可使运放进入非线性区。运放工作在非线性区时，可构成各种电压比较器和矩形波发生器。i1∞＋＋－uiR1URR2uo（1）单门限电压比较器

单门限电压比较器只有一个门限电平，当输入电压达到此门限值时，输出状态立即发生跳变。

电压比较器广泛应用于模/数接口、电平检测及波形变换等领域中。uiuo0＋UOM－UOMUR

门限电平值8.2.

2集成运放的非线性应用单门限电压比较器应用实例

利用电压比较器可以把正弦波变换成方波。UR=0∞＋＋－uiuo

由于门限电压等于0，因此为过零电压比较器。ui0tuo0t＋UCM－UCM

输入电压只要到达门限电压值，输出电压即可发生跳变。（2）滞回电压比较器滞回电压比较器又称施密特触发器，传输过程中：当输入电压ui从小逐渐增大，或者ui从大逐渐减小时，两种情况下的门限电平是不相同的，由此电压传输特性呈现“滞回”曲线的形状。电压传输情况可用下图表述：UB∞＋＋－uiR1R4uoR3R2DZ－UOM+UOMUB1UB2当ui从小往大变化时abcdefuoui0

门限电平当ui从大到小变化时

滞回电压比较器可构成矩形波、锯齿波等非正弦信号发生器电路，也可以实现波形变换。滞回比较器的特点①具有双门限UB1和UB2；②电路具有正反馈环节；③电路的抗干扰能力强。滞回比较器应用实例ui(V)t010-10tuo(V)07-7当门限电压为±7V时输入波形输出波形实现了波形的整形与变换核心知识运放非线性应用的核心是工作在饱和区：无负反馈，输入差模电压足够大时，输出直接达到电源决定的高电平或低电平；此时“虚短”特性不成立，但“虚断”仍成立。常见非线性应用为比较器电路，用于判断输入信号的幅值大小，主要包括：1.过零比较器：输入信号接反相端，同相端接地，输入信号大于0时输出低电平，输入信号小于0时输出高电平；结构简单，但输入接近零时易受干扰，导致输出反复翻转。2.滞回比较器：在过零比较器基础上，增加跨输出端与同相端的正反馈电阻，引入“阈值迟滞”——有两个上限、下限的阈值电压，输入信号从低到高过上限时输出跳变，从高到低过下限时才反向跳变，可避免微小干扰导致的输出抖动。实践5：滞回比较器搭建与抗干扰测试1.目的：验证滞回比较器的幅值判断功能及抗干扰优势，对比过零比较器的不足。3.实验步骤：①电路搭建：运放VCC+接5V、GND接地；输入电阻一端接信号发生器，另一端接反相端；正反馈电阻一端接输出端，另一端接同相；同相端同时通过1kΩ电阻接地；②测试阈值特性：信号发生器输出1kHz、1V正弦信号，示波器通道1接输入、通道2接输出，观察输入过上限/限阈值时输出的跳变如输入从低到高过0.5V时输出从高→低，从高到低过0.1V时输出从低→高；③抗干扰对比：给正弦信号叠加微小噪声如100mV噪声，先测滞回比较器输出无明显抖动；再拆除正反馈电阻，改为过零比较器，观察输出是否因噪声反复翻转。2.器材：LM324运放、输入电阻各1kΩ、正反馈电阻10kΩ、接地电阻1kΩ、面包板、5V直流电源、信号发生器、双踪示波器。4.注意事项：正反馈电阻需接在输出端与同相端之间，不可接反；输入信号幅度需覆盖阈值范围，便于观察跳变。5.观察要点：滞回比较器输出只有高（≈5V）、低（≈0V）两种状态，带噪声输入时输出稳定无抖动；过零比较器则会因噪声在零电位附近反复跳变，体现滞回结构的抗干扰优势。知识总结1.非线性应用共性：运放工作在饱和区，无负反馈或正反馈，输出仅高、低电平，虚短不成立、虚断成立；2.电路区别：过零比较器结构简单但抗干扰差，滞回比较器靠正反馈引入阈值迟滞，抗干扰能力强；3.功能定位：比较器用于信号幅值判断如电压超限报警、波形整形，滞回型更适合工业现场等有干扰的场景；4.实践关键：正反馈电阻是滞回特性的核心，阻值越大，阈值迟滞范围越宽：抗干扰越强，但判断精度略降，需根据需求调整。（3）方波发生器结构特点结构上，方波发生器是在滞回电压比较器的基础上，在输出端与反相端之间增加一条RC充放电反馈支路构成的。传输特性［案例］集成运放的线性应用电路实验在实训室做。所需实验仪器设备：模拟电子实验台（或模拟电子实验箱）一套，集成运放芯片μA741两只，电阻、连接导线等其他相关设备若干。工程实例［实验步骤］1．认识集成运放各引脚的位置，按要求细心把集成运放芯片插放在芯片座中，使之插接牢固。引脚位置不能插错，正、负电源极性不能接反，否则将会损坏集成芯片。2．在实验设备的直流稳压电源处，调出+12V和

12V两个电压，分别接入实验电路芯片的引脚7和引脚4。除固定电阻外，可变电阻用万用表欧姆挡调出电路所需数值，在相应位置相连。3．按照图8-18（a）所示电路连线。连接完毕，首先调零和消振：使输入信号为零，然后调节调零电位器RW，用万用表直流电压挡检测输出，使输出电压也为零。8.2.3集成运放线性应用电路的研究［案例］集成运放的线性应用电路实验在实训室做。所需实验仪器设备：模拟电子实验台（或模拟电子实验箱）一套，集成运放芯片μA741两只，电阻、连接导线等其他相关设备若干。工程实例［实验步骤］4．输入Ui=0.5V的直流信号或f=100Hz、Ui=0.5V的正弦交流信号，连接于固定电阻R1的一个引出端，R1的另一个引出端与集成芯片的反相端相连。5．观测相应电路输出Uo的数值及波形，验证输出是否对输入实现了比例运算，并记录下来。6.再按照8-18（b）所示实验电路连接并观测，认真分析电路输出和输入之间的关系是否满足各种运算，逐一记录在自制的表格中。项目总结1.核心知识：运放线性应用（反相/同相比例、加法）工作在放大区，靠负反馈实现线性输出；非线性应用（比较器）工作在饱和区，靠正反馈（或无反馈）实现幅值判断，输出高/低电平；“虚断”是所有应用的共同分析依据。2.关键区别：线性应用有负反馈、输出与输入线性相关、输入电阻依电路类型有高低之分；非线性应用无负反馈（或正反馈）、输出仅高低电平、核心是抗干扰与幅值判断。3.实践重点：线性电路需先测运放静态状态，确保反馈接线正确；非线性电路需关注正反馈电阻的作用，通过示波器验证阈值特性与抗干扰效果。4.学习建议：先明确应用需求，再选择电路结构；多对比不同电路的输出差异，如反相/同相的相位、滞回/过零的抗干扰，深化对“反馈类型决定工作模式”的理解。放大电路输入信号本身就是一个已产生了失真的信号，引入负反馈后能否使失真消除？上述问题希望课后认真归纳总结滞回特性指的是什么？如何理解？

什么叫反馈？正反馈和负反馈对电路的影响有何不同？？检验学习效果放大电路引入负反馈后，对电路的工作性能带来什么改善？

3.何谓“虚地”？何谓“虚短”？何谓“虚断”？“虚地”端是否可以真的接地？1.你能画出电压比较器的电路图和说明滞回比较器的电压传输特性吗？4.工作在线性区的集成运放，为什么要引入负反馈？而且反馈电路为什么要接到反相输入端？2.举例说明理想集成运放两条重要结论在运放电路分析中的作用？5.比较器可以输出方波、但它与方波发生器相比较，有什么不同？检验学习结果uiuo0∞＋＋－uiuoUR检验题解答1电压比较器电路图可简单的用下图来表示。

滞回比较器的电压传输特性：输入电压ui由小往大变化的过程中，未到达门限电压UB1时，输出电压uo保持不变，到达UB1瞬间，输出电压从+UOM值跳变到－UOM值；当输入电压由大往小变化的过程中，未到达门限电压UB2时，uo保持不变，到达UB2瞬间，输出电压从－UOM

值跳变到+UOM值，即具有回差特性。回差电压ΔU=