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1、实操考试题,1、（本题为必答题，初级、助理级考生都必须作答。40分）请设计并完成一个运放调理电路。基本参数如下，输入电压在00.2V可调，放大器放大倍数111倍（输出范围为02.2V），具有过压保护功能，设计内容包括：（1）00.2V可调输入分压电路。（2）111倍的放大器电路。（3）放大器输出过压保护电路(最大不超2.5V）。请正确画出电路设计原理图，并结合设计内容进行说明。注：可提供三组电压：12V、12V和+5V，+5V可以作为可调分压电路的一端。,2、（初级、助理必答，50分）请用面包板在EDP试验箱上设计并完成一个运放调理电路。基本参数如下:输入电压可在00.2V可调，放大器放大倍数
2、111倍，具有过压保护功能，设计内容包括：（1）完成00.2V可调输入分压电路设计，硬件实现。（8分）（2）输入电压在0.1V左右时，完成111倍的放大器电路设计，硬件实现。（15分）（3）放大器具有输出过压保护电路。（最大不超过2.5V），硬件实现。（12分）（4）电路安装、焊接质量。（15分）注：可提供三组电压：12V、12V和+5V，+5V可以作为可调分压电路的一端。,3、利用三极管（9012）、20欧姆/2W电阻设计一个单片机I/O可以控制的加热模块（20欧姆/2W的电阻为被加热对象），画出电路图。4、利用1K的热敏电阻（NTC）以及色环电阻设计一个温度采集器，要求输出电压值，当热敏电
3、阻为1K时，输出电压不大于0.5V，画出电路图。5、利用运算放大器对温度采集器输出的电压进行比例放大，放大倍数16倍可调，放大器具有输出过压保护电路（最大输出不超过3.6V），画出电路图。,集成运放,集成运算放大器（简称运放）是一种高增益、高输入电阻、低输出电阻的多级直接耦合放大器，其内部结构如下图：,输入级：采用差动放大电路（抑制零漂）；中间级：直接耦合多级放大电路（提供高增益）；输出级：互补对称推挽电路（低输出电阻）；偏置电路：恒流源电路。,集成运放的理想化条件,理想集成运放的各项指标。即：Avd（差模开环电压增益）；Rid（差模输入电阻）；越大越好 Ro（输出电阻）=0；越小越好 KCM
4、R（共模抑制比）；越大抑制性越好 IIB（输入偏置电流）=(IB1+IB2)；（越小越好）,理想运放线性运用的两个重要特点：,运放的两个工作区：线性区：输入、输出满足Uo=Aud(U+-U-)工作在线性区的运放必须引入深度负反馈。非线性区：工作在开环或引入正反馈的运放工作在非 线性区。,理想运放工作在线性区时，有两个重要特点：（1）同相端电位与反相端电位相等：U+=U-称为“虚短”；（2）同相输入端与反相输入端的输入电流均为零 I+=I-=0 称为“虚断”。虚短、虚断是分析运放线性运用电路的基本出发点,例1：A为理想运放，写出uo表达式。,(a),U+=0=U-又 I+=I-=0 Uo=5V,
5、(b),U+=3V=U-又 I+=I-=0 uo=U-=3V,例2：写出uo1表达式，设运放为理想运放。,B,解：由虚地及虚断,解出 uo1=3V,解：,例3：写出uo2表达式，设运放为理想运放。,解出 uo2=9V,解：,解出 uo1=4V,运放主要性能参数（直流）,输入失调电压：一个理想的运放，当两个输入端加相同的电压或直接接地时，其输出电压应为零，但实际上不为零。为使输出电压为零，在两个输入端间加有补偿直流电压VIO，该VIO称为输入失调电压。输入失调电流：当运放的输出电压为零时，将两输入端偏置电流的差称为输入失调电流，即 IIO IB IB 其中IB为同相输入端基极电流，IB为反相输入
6、端基极电流。,共模抑制比：将运放的差模电压放大倍数AVD与共模电压放大倍数AVC之比称为共模抑制比，用KCMR表示，单位一般用dB,运放主要性能参数（直流）,KCMR 愈大，表示放大器对共模信号（温度飘移，零点飘移等）的抑制能力愈强。,运放主要性能参数（交流）,增益带宽积：运放的带宽BW通常等于截止频率fc。增益越高，带宽越窄，增益带宽积为常数，即 AVBW常数 将放大倍数等于1时的带宽称为单位增益带宽。转换速率（摆动率）：运放在大幅度阶跃信号作用下，输出信号所能达到的最大变化率称为转换速率或摆率，用SR表示，其单位为V/us。,集成运放的基本应用,反相放大器,特例：当Rf=R1时，Auf=-
7、1,即 Uo=-Ui 称为反相器。,集成运放的基本应用,同相放大器,特例：当 Rf=0，R1=，Auf=Uo/Ui=1，Uo=Ui 称为电压跟随器。,集成运放的基本应用,差动放大器,集成运放的基本应用,弱信号检测放大器,集成运放的基本应用,窗比较器,集成运放的基本应用,有源滤波器：fc=20KHz,集成运放的基本应用,求和运算（加法运算）积分运算微分运算乘法运算,调理电路的设计,、什么是调理电路？、调理电路的作用是什么？、调理电路采用什么元器件？,单运放OP07管脚图,双运放管脚图,调理模块原理图,调理模块原理图,1、（本题为必答题，初级、助理级考生都必须作答。40分）请设计并完成一个运放调理电路。基本参数如下，输入电压在00.2V可调，放大器放大倍数111倍（输出范围为02.2V），具有过压保护功能，设计内容包括：（1）00.2V可调输入分压电路。（2）111倍的放大器电路。（3）放大器输出过压保护电路(最大不超2.5V）。请正确画出电路设计原理图，并结合设计内容进行说明。注：可提供三组电压：12V、12V和+5V，+5V可以作为可调分压电路的一端。,试验箱管脚定义,面包板,实物图,思考和发挥部分,参考设计中，运放构成的放大电路是什么类型，放大倍数为多少。输出端的稳压二极管的作用是什么。在集成运放构成的基本电路中，还有跟随器电路，该电路一般用于什么场合。,
