集成运放大器的基础知识

课题集成运放大器的基础知识所属章节第三章：集成运算放大器

教学目的1、了解集成运放的组成的符号

2、掌握理想运放的两个重要结论

教学重点1、运算放大器的组成

2、运算放大器的电路符号

3、运算放大器的主要参数

4、理想运算放大器

教学方法讲授法、多媒体课件教学

课题引入

集成运算放大器最早应用于模拟计算机中，如完成加法、减法等数学运算。而今主要有来完成信号的产生、转换、处理等，集成运算放大器已得到广泛应用。

授课内容

一、集成运算放大器的组成及符号

集成运算放大器实质上是一种双端输入、单端输出，具有高增益，高输入阻抗、低输出阻抗的多极直接耦合放大电路。

1、电路组成

集成运放内部组成框图如图所示。

①输入级

输入级又称前置级，它往往是一个双端输入的高性能差分放大电路。一般要求其输入电阻高，差模放大倍数大，抑制共模信号的能力强，静态电流小。

②中间级

中间级是整个放大电路的主要放大电路。其作用是使集成运放具有较强的放大能力，多采用共射（或共源）放大电路。而且为了提高电压放大倍数，经常采用复合管做放大管，以恒流源作集电极负载。其电压放大倍数可达千倍以上。

③输出级

输出级具有输出电压线性范围宽，输出电阻小（即带负载能力强），非线性失真小等优点。多采用互补对称发射极输出电路。

④偏置电路

偏置电路用于设置集成运放各级放大电路的静态工作点。与分

授课内容立元件不同，集成运放多采用电流源电路为各级提供合适的集电

极（或发射极、漏极）静态工作电流，从而确定了合适的静态工作点。

2、电路符号

旧标准新标准

二、集成运放的主要参数

1、开环差模电压放大倍数Avd

在集成运放无外加反馈时的直流差模放大倍数称为开环差模电压放大倍数。

2、共模抑制比K CMR

共模抑制比等于差模放大倍数与共模放大倍数之比的绝对值，

3、差模输入电阻R id

集成运放在输入差模信号时的输入电阻。

4、输出电阻Ro

集成运放开环状态下的输出电阻。

5、输入失调电压v IO

理想集成运放，当输入为零时，输出也为零。但实际集成运放的差分输入级不易做到完全对称，在输入为零时，输出电压可能不为零。为使其输出为零，人为的在输入端加一补偿电压，称此补偿电压为输入失调电压，用v IO表示。

6、输入失调电流I

IO

集成运放在常温下，当输出电压为零时，两输入端的静态电流之差，称为输入失调电流，用I IO表示，

三、理想集成运算放大器

理想运算放大器的条件：

1、开环差模增益（放大倍数）A vd=∞；

2、差模输入电阻R

id

=∞；

3、输出电阻Ro=0；

4、共模抑制比K CMR=∞；

两条重要结论：

①理想集成运放两输入端的净输入电压等于零。即

v i =v

N

-v

P

=0

v N =v

P，

通常称为“虚短”。

②理想集成运放的两输入端电流均为零。即

i N -i

P

=0,通常称为“虚断” 。

课堂练习1、集成运放电路是一种高增益的放大器，它的内部电

集成运算放大器应用实验

《电路与电子学基础》实验报告 实验名称集成运算放大器应用 班级2013211XXX 学号2013211XXX 姓名XXX

实验7.1 反相比例放大器 一、实验目的 1．测量反相比例运算放大器的电压增益，并比较测量值与计算值。 2．测定反响比例放大器输出与输入电压波形之间的相位差。 3．根据运放的输入失调电压计算直流输出失调电压，并比较测量值与计算值。 4．测定不同电平的输入信号对直流输出失调电压的影响。 二、实验器材 LM 741 运算放大器 1个 信号发生器 1台 示波器 1台 电阻：1kΩ 2个，10kΩ 1个，100kΩ 2个 三、实验步骤 1.在EWB平台上建立如图7-1所示的实验电路，仪器按图设置。 单击仿真开关运行动态分析，记录输入峰值电压 V和输出峰值电压 ip V，并记录直流输出失调电压of V及输出与输入正弦电压波形之间的op 相位差。

Vip=4.9791mV Vop=498.9686mV Vof=99.37mV 相位差π 2.根据步骤1的电压测量值，计算放大器的闭环电压增益Av。 Av=-100.2 3.根据电路元件值，计算反相比例运算放大器的闭环电压增益。 Av=-100 4.根据运放的输入失调电压 V和电压增益Av，计算反相比例运放 if 的直流输出失调电压 V。 of Vof=100mV 四、思考与分析 1．步骤3中电压增益的计算值与步骤1，2中的测量值比较，情况如何？ 计算值为-100，测量值为-100.2，基本相等，略有误差

2．输出与输入正弦电压波形之间的相位差怎样？ 相位差为π 3．步骤1中直流输出失调电压的测量值与步骤4中的计算值比较，情况如何？ 测量值为99.37mV,计算值为100mV,基本相等，略有误差 4．步骤1中峰值输出电压占直流输出失调电压的百分之几？ 500% 5．反馈电阻 R的变化对放大器的闭环电压增益有何影响？ f 在R1一定的条件下，Rf越大，闭环电压增益越大 实验7.2 加法电路 一、实验目的 1．学习运放加法电路的工作原理。 2．分析直流输入加法器。 3．分析交直流输入加法器。 4．分析交流输入加法器。 二、实验器材 LM741 运算放大器 1个直流电源 2个 0～2mA毫安表 4个万用表 1个 信号发生器 1台

耳机全面知识_20160115

耳机全面知识 一、耳机是如何分类的？ 1、最简单的分法，可以分为头戴式和耳塞式： 头戴式一般比较大，有一定重量，所以携带不太方便，但其表现力十分强，能使与世隔绝享受音乐的美妙。 耳塞式主要易于外出旅游听音乐，因为它的体积很小。此类耳机主要用于CD随声听、MP3播放机、MD上。 2、按换能原理（Transducer）分 主要是动圈（Dynamic）和静电（Electrostatic）耳机两大类，虽然除这二类之外尚有等磁式、驻极体式等数种，但或是已被淘汰或是用于专业用途市场占有量极少，在此不做讨论。 动圈耳机(也称为电动式)：目前绝大多数（大约99%以上）的耳机耳塞都属此类，原理类似于普通音箱，处于永磁场中的线圈与振膜相连，线圈在信号电流驱动下带动振膜发声。动圈式耳机效率比较高，大多可为音响上的耳机输出驱动。 静电耳机(也称为电容式)：振膜处于变化的电场中，振膜极薄、精确到几微米级（目前STAX新一代的静电耳机振膜已精确到1.35微米），线圈在电场力的驱动下带动振膜发声。静电耳机所能到达的声压级没有动圈式耳机大，但它的反应速度快，能够重放出各种微小的细节，失真极低。由于其结构精密，对材料要求很高，而且多为手工装配调试，故价格昂贵。 耳机原理图： 另外还有一种双分频式耳机：双分频耳机是在半开放式耳机的基础上整合了电动式和电容式两者各自的优点的双段分频耳机。它把电动式、电容式、封闭式、开放式四种耳机的优点集于一身，（这可是个实实在在的“杂交”）此类耳机无论从动态范围、瞬态响应、放音质量、音色厚度等等方面都是十分出众的，而且它的声音解析准确是音乐发烧友的最佳选择。 由使用情况来看，一般说来，电动式的耳机具有结构简单、音质稳定、价格便宜等特点，适合于一般人士选用，它能满足一般的需求；电容式耳机，音质好且频带宽，但由于工艺复杂，价格就比较高，适合于发烧友们选用，它的听音品质相当好。 3、按开放程度分 主要是开放式、半开放式、封闭式（密闭式） 封闭式耳机就是通过其自带的软音垫来包裹你的耳朵，使其被完全覆盖起来。此类耳机因为有大的音垫，所以个头也较大，但有了音垫就可以在噪音较大的环境下使用而不受影响。耳罩对耳朵压迫较大以防止声音出入，声音正确定位清晰，专业监听领域中多见此类，但这类耳机有一个缺点就是低音音染严重，W100就是一个明显的例子。 开放式耳机是目前比较流行的耳机样式。此类机种的特点是通过采用海绵状的微孔发泡塑料制作透声耳垫。它体积小巧，佩带很舒适，不再使用厚重的染音垫，于是没有了与外界的隔绝感，声音可以泄露、反之同样也可以听到外界的声音。如果耳机开放的程度很高，可以听到另一边单元发出的声音，形成一定的互馈，使得听感自然。但它的低频损失较大，也有人说它的低频准确。开放式的耳机一般听感自然，佩带舒适，常见于家用欣赏的HIFI耳机。 半开放式耳机是综合了封闭式和开放式两种耳机优点的新型耳机（它是一个混血儿，融合了前两种耳机的优点，

差分运算放大器基本知识

一．差分信号的特点： 图1 差分信号 1.差分信号是一对幅度相同，相位相反的信号。差分信号会以一个共模信号 V ocm 为中心，如图1所示。差分信号包含差模信号和公模信号两个部分， 差模与公模的定义分别为：Vdiff=(V out+-V out- )/2，Vocm=(V out+ +V out- )/2。 2.差分信号的摆幅是单端信号的两倍。如图1，绿色表示的是单端信号的摆 幅，而蓝色表示的是差分信号的摆幅。所以在同样电源电压供电条件下，使用差分信号增大了系统的动态范围。 3.差分信号可以抑制共模噪声，提高系统的信噪比。In a differential system, keeping the transport wires as close as possible to one another makes the noise coupled into the conductors appear as a common-mode voltage. Noise that is common to the power supplies will also appear as a common-mode voltage. Since the differential amplifier rejects common-mode voltages, the system is more immune to external noise. 4.差分信号可以抑制偶次谐波，提高系统的总谐波失真性能。 Differential systems provide increased immunity to external noise, reduced even-order harmonics, and twice the dynamic range when compared to signal-ended system. 二．分析差分放大器电路 图2.差分放大器电路分析图

集成运算放大器及其应用

第九章集成运算放大器及其应用（易映萍） 9.1 差分放大电路 9.2互补功率放大电路 9.3 集成运算放大电路 9.4 理想集成运放的线性运用电路 9.5 理想集成运放的非线性运用电路 习题 第九章集成运算放大器及其应用 9.1 差分放大电路 9.1.1 直接耦合多级放大电路的零点漂移现象 工业控制中的很多物理量均为模拟量，如温度、流量、压力、液面和长度等，它们通过不同的传感器转化成的电量也均为变化缓慢的非周期性连续信号，这些信号具有以下两个特点： 1．信号比较微弱，只有通过多级放大才能驱动负载； 2．信号变化缓慢，一般采用直接耦合多级放大电路将其放大。 u＝0）时，人们在试验中发现，在直接耦合的多级放大电路中，即使将输入端短路（即 i u≠0）,这种现象称为零点漂移（简称为零漂），如图输出端还会产生缓慢变化的电压（即 o 9.1所示。 （a）测试电路（b）输出电压u o的漂移 图9.1 零点漂移现象 9.1.2 零漂产生的主要原因 在放大电路中，任何参数的变化，如电源电压的波动、元件的老化以及半导体元器件参数随温度变化而产生的变化，都将产生输出电压的漂移，在阻容耦合放大电路中，耦合电容对这种缓慢变化的漂移电压相当于开路，所以漂移电压将不会传递到下一级电路进一步放

大。但是，在直接耦合的多级放大电路中，前一级产生的漂移电压会和有用的信号（即要求放大的输入信号）一起被送到下一级进一步放大，当漂移电压的大小可以和有用信号相当时，在负载上就无法分辨是有效信号电压还是漂移电压，严重时漂移电压甚至把有效信号电压淹没了，使放大电路无法正常工作。 采用高质量的稳压电源和使用经过老化实验的元件就可以大大减小由此而产生的漂移，所以由温度变化所引起的半导体器件参数的变化是产生零点漂移现象的主要原因，因而也称零点漂移为温度漂移，简称温漂，从某种意义上讲零点漂移就是静态工作点Q点随温度的漂移。 9.1.3抑制温漂的方法 对于直接耦合多级放大电路，如果不采取措施来抑制温度漂移，其它方面的性能再优良，也不能成为实用电路。抑制温漂的方法主要由以下几种： （1）采用稳定静态工作的分压式偏置放大电路中Re的负反馈作用； （2）采用温度补偿的方法，利用热敏元件来抵消放大管的变化； （3）采用特性完全相同的三极管构成“差分放大电路”； 9.1.4 差分放大电路 差分放大电路是构成多级直接耦合放大电路的基本单元电路。直接耦合的多级放大电路的组成框图如图9.2所示。 图9.2 多级放大的组成框图 A倍后传送到负载上，对电路造从上图可知输入级一旦产生了温漂，会经中间级放大 u2 A≈1，对电路造成的成严重的影响，而中间级产生的温漂，由于直接到达功放级而功放的 u 影响跟输入级相比少得多，所以，我们主要应设法抑制输入级产生的温漂，故在直接耦合的多级放大电路中只有输入级常采用差分放大电路的形式来抑制温漂。 9.1.4.1 差分放大电路的组成及结构特点 一．电路组成 差分放大电路如图9.3所示。

集成运放线性应用

实训九 集成运放的线性应用 内容一 集成运放的反相、同相比例运算电路 一、实训目的 1.掌握集成运算放大器的使用方法。 2.了解集成运放构成反相比例、同相比例运算电路的工作原理。 3.掌握集成运放反相比例、同相比例运算电路的测试方法。 二、实训测试原理 1. 反相放大电路 电路如图（1）所示。输入信号U i 通过电阻R 1加到集成运放的反相输入端，输出信号通过反馈电阻R f 反送到运放的反相输入端，构成电压并联负反馈。 根据“虚断”概念，即i N =i p ，由于R 2接地， 所以同相端电位U p =0。又根据“虚短”概念可知，U N =U p ，则U N =U p =0，反相端电位也为零。但反相端又不是接地点，所以N 点又称“虚地”。则有 f 1i i =,1i = 1i R U ,f i =-f 0R U 则0U =-1 f R R i U 。 运放的同相输入端经电阻R 2接地,R 2叫平衡电阻，其大小为R 2=R 1∥R f 。 图（1） 反相放大电路 图（2） 同相放大电路 图（3） 电压跟随器 2. 同相放大电路 电路如图（2）所示。输入信号U i 通过平衡电阻R 2加到集成运放的同相输入端，输出信号通过反馈电阻R f 反送到运放的反相输入端，构成电压串联负反馈。根据“虚断”与“虚短”的概念，有N P i U U U ==，i N =i P =0；则得i 1f 0)1(U R U +=若1R =∞,0f =R ,则i 0U U =即为电压跟随器，如图（3）。

三、实训仪器设备 1.直流稳压电源 2.万用表 3.示波器 四、实训器材 1. 集成块μA741(HA17741) 2. 电阻10KΩ×2 100KΩ×2 2 KΩ×2 3. 电位器1KΩ×1 五、实训电路 图（3）反相比例运算实训电路 图（4）同相比例运算实训电路 六、测试步骤及内容 1. 反相比例运算实训

录音技术基础知识

录音技术基础知识 基本录音/多轨录音 无论是盒式磁带录音机、数码多轨录音机、硬盘录音机，还是其它录音媒体，其录音过程大致相同，目的都是将声音获取到缩混带上。 做此工作，录音工程师采用两个步骤： 1、多轨录音——各种乐器和人声的录音与叠加录音的过程，每种录音都有各自的“音轨”。 2、多轨缩混——将这些多轨内容同步录在一组立体声轨上（“母带录音”），可以用某种播 放系统如CD播放机或磁带卡座等进行再制作。 录音基础/多轨录音 多轨录音指多种乐器或人声的互相“叠加”，以便在播放任意一种音色时，同时听到其它的音色。有的录音设备具备将不同乐器录在每个“轨”上的能力。多轨录音好比将16个盒带录音机的磁带并列在一起。就成为16轨磁带（实际32轨，因为盒式磁带是立体声，有两个轨），从而具备了每轨录制不同乐器的潜力。 换言之，假如您为一个鼓手、一个贝司和一个伴奏吉他手弹奏的曲子录音，用一台多轨录音机将每种乐器录在各自轨上。由于是一起演奏的曲子，音符要互相合拍，播放时，听起来仍好象几个乐手在一起演奏一般。如果您要在歌曲中加入一个主音吉他，既然每个乐器都录在各自音频上，就要先播放前三个轨，使吉他手在第四轨上录制主音吉他时，能与其它乐器“合拍”。这个过程就叫叠加。 按传统方式，录音师要先录制“节奏轨”，包括：鼓、贝司、伴奏吉他、键盘以及一个将被替换的主音人声，所有都录在一起。下一步，录音师开始做叠加，加入其它节奏，主声部，背景人声，所有其它乐器，最后录制主音人声。而现代录音方式通常是一次制作一个轨，按排序的乐器、鼓的循环，或者人声开始录音。 关键点是最终你的乐器必须被同时录制在一起。一旦完成后，混音过程才能开始。 录音基础/多轨缩混 缩混的目的是将你所录制的轨道缩到两个轨道（立体声）上或一个轨（单声）上。这样就可以在传统的播放系统如卡带或CD播放机上今昔播放了。 按传统方法，多轨录音机连在多通道的调音台上，这样每一个轨在调音面板上都可以被单独进行处理了。换句话说，多轨录音机的每一个输出都连接到调音台的每一个输入通道上，从那里再进行合并，成为单一的立体声输出。这个立体声的输出可以连接到母带处理机上录制立体声信号。 在合并许多通道到两个通道时，调音台还处理其它一些重要工作，如： -调节乐器的频率内容，一般称为EQ。 -给乐器增加效果，如混响，回声或合唱。 -调节每一轨的音量，保证不会有单独的乐器音量太过于大或者小。 如今，多轨录音机，多通道调调音台，均衡和效果器上的所有功能都可以集中在一个装置上。而且还可以用光盘刻录机、数码录音机或硬盘作为母带处理机。当然重要的是您的曲子中的所有的乐器都被录音、加工、缩混最后成为一种媒介而被大众听到。 一般连接端子 输入端子 在开始录音之前，你需要将乐器或者是话筒连接到录音机或调音台的输入部分。可能你会注

运算放大器基础

运算放大器核心是一个差动放大器。 就是两个三极管背靠背连着。共同分担一个横流源的电流。三极管一个是运放的 正向输入，一个是反向输入。正向输入的三极管放大后送到一个功率放大电路放 大输出。 这样，如果正向输入端的电压升高，那么输出自然也变大了。如果反相输入端电 压升高，因为反相三级管和正向三级管共同分担了一个恒流源。反向三级管电流 大了，那正向的就要小，所以输出就会降低。因此叫反向输入。 当然，电路内部还有很多其它的功能部件，但核心就是这样的。 数字电路即为TTL或C-MOS逻辑电路，而谈到模拟电路，首先就应想到运算放大器。但是，这里讲的运算放大器是怎样一个器件呢? 简而言之，运算放大器是具有两个输入端，一个输出端，以极大的放大率将两输入端之间的电压放大之后，传递到输出端的一种放大器。 如果以电路符号来表示运算放大器，则如 右图，可表示为三角形。它的两个输入部分分 别叫做非倒相输入(1N＋)和倒相输入(IN－)。 它以极大的放大率将倒相输入端与非倒相输 人端之间的电压放大，然后从输出端(OUT)输 出。 模拟/zh2002202 发表于2007-04-09, 14:09 1．“虚断”和“虚短”概念 如果为了简化包含有运算放大器的电子电路，总是假设运算放大器是理想的，这样就有“虚短”和“虚断”概念。 “虚短”是指在理想情况下，两个输入端的电位相等，就好像两个输入端短接在一起，但事实上并没有短接，称为“虚短”。虚短的必要条件是运放引入深度负反馈。 “虚断”是指在理想情况下，流入集成运算放大器输入端电流为零。这是由于理想运算放大器的输入电阻无限大，就好像运放两个输入端之间开路。但事实上并没有开 路，称为“虚断”。 2．集成运算放大器线性应用电路 集成运算放大器实际上是高增益直耦多级放大电路，它实现线性应用的必要条件是引入深度负反馈。此时，运放本身工作在线性区，两输入端的电压与输出电压成线 性关系，各种基本运算电路就是由集成运放加上不同的输入回路和反馈回路构成。 在分析由运放构成的各种基本运算电路时，一定要抓住不同的输入方式（同相或反相）和负反馈这两个基本点。 3．有源滤波电路

集成运放基本应用之一—模拟运算电路

集成运放基本应用之一—模拟运算电路

————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：

实验十二集成运放基本应用之一——模拟运算电路 一、实验目的 1、了解并掌握由集成运算放大器组成的比例、加法、减法和积分等基本运算电路的原理与功能。 2、了解运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题。 二、实验原理 集成运算放大器是一种具有高电压放大倍数的直接耦合多级放大电路。当外部接入不同的线性或非线性元器件组成输入和负反馈电路时，可以灵活地实现各种特定的函数关系。在线性应用方面，可组成比例、加法、减法、积分、微分、对数等模拟运算电路。 理想运算放大器特性： 在大多数情况下，将运放视为理想运放，就是将运放的各项技术指标理想化，满足下列条件的运算放大器称为理想运放： 开环电压增益A ud=∞ 输入阻抗r i=∞ 输出阻抗r o=0 带宽f BW=∞ 失调与漂移均为零等。 理想运放在线性应用时的两个重要特性： （1）输出电压U O与输入电压之间满足关系式 U O＝A ud（U+－U－） 由于A ud=∞，而U O为有限值，因此，U+－U－≈0。即U+≈U－，称为“虚短”。

（2）由于r i =∞，故流进运放两个输入端的电流可视为零，即I IB ＝0，称为“虚断”。这说明运放对其前级吸取电流极小。 上述两个特性是分析理想运放应用电路的基本原则，可简化运放电路的计算。 基本运算电路 1) 反相比例运算电路 电路如图5－1所示。对于理想运放， 该电路的输出电压与输入电压之间的 关系为 为了减小输入级偏置电流引起的运算误差，在同相输入端应接入平衡电阻R 2＝R 1 // R F 。 图5－1 反相比例运算电路 图5－2 反相加法运算电路 2) 反相加法电路 电路如图5－2所示，输出电压与输入电压之间的关系为 )U R R U R R ( U i22 F i11F O +-= R 3＝R 1 / R 2 // R F 3) 同相比例运算电路 图5－3(a)是同相比例运算电路，它的输出电压与输入电压之间的关系为 i 1 F O )U R R (1U + = R 2＝R 1 / R F 当R 1→∞时，U O ＝U i ，即得到如图5－3(b)所示的电压跟随器。图中R 2＝R F ， i 1 F O U R R U -=

集成运算放大器电路分析及应用(完整电子教案)

集成运算放大器电路分析及应用（完整电子教案） 3.1 集成运算放大器认识与基本应用 在太阳能充放电保护电路中要利用集成运算放大器LM317实现电路电压检测，并通过三极管开关电路实现电路的控制。首先来看下集成运算放大器的工作原理。 【项目任务】 测试如下图所示，分别测量该电路的输出情况，并分析电压放大倍数。 R1 15kΩ R3 15kΩ R4 10kΩ V2 4 V XFG1 1 VCC 5V U1A LM358AD 3 2 4 8 1 VCC 3 5 2 4 R1 15kΩR2 15kΩ R3 15kΩ R4 10kΩ V2 4 V XFG1 1 VCC 5V U1A LM358AD 3 2 4 8 1 VCC 3 5 2 4 函数信号发生器函数信号发生器 (a)无反馈电阻(b)有反馈电阻 图3.1集成运算符放大器LM358测试电路(multisim) 【信息单】 集成运放的实物如图3.2 所示。 图3.2 集成运算放大 1.集成运放的组成及其符号 各种集成运算放大器的基本结构相似，主要都是由输入级、中间级和输出级以及偏置电路组成，如图3.3所示。输入级一般由可以抑制零点漂移的差动放大电路组成；中间级的作用是获得较大的电压放大倍数，可以由共射极电路承担；输出级要求有较强的带负载能力，一般采用射极跟随器；偏置电路的作用是为各级电路供给合理的偏置电流。

图3.3集成运算放大电路的结构组成 集成运放的图形和文字符号如图 3.4 所示。 图3.4 集成运放的图形和文字符号 其中“-”称为反相输入端，即当信号在该端进入时， 输出相位与输入相位相反； 而“+”称为同相输入端，输出相位与输入信号相位相同。 2.集成运放的基本技术指标 集成运放的基本技术指标如下。 ⑴输入失调电压 U OS 实际的集成运放难以做到差动输入级完全对称，当输入电压为零时，输出电压并不为零。规定在室温(25℃)及标准电源电压下，为了使输出电压为零，需在集成运放的两输入端额外附加补偿电压，称之为输入失调电压U OS ，U OS 越小越好，一般约为 0.5～5mV 。 ⑵开环差模电压放大倍数 A od 集成运放在开环时(无外加反馈时)，输出电压与输入差模信号的电压之比称为开环差模电压放大倍数A od 。它是决定运放运算精度的重要因素，常用分贝(dB)表示，目前最高值可达 140dB(即开环电压放大倍数达 107 )。 ⑶共模抑制比 K CMRR K CMRR 是差模电压放大倍数与共模电压放大倍数之比，即od CMRR oc A K =A ，其含义与差动放大器中所定义的 K CMRR 相同，高质量的运放 K CMRR 可达160d B 。 ⑷差模输入电阻 r id r id 是集成运放在开环时输入电压变化量与由它引起的输入电流的变化量之比，即从输入端看进去的动态电阻，一般为M Ω数量级，以场效应晶体管为输入级的r id 可达104M Ω。分析集成运放应用电路时，把集成运放看成理想运算放大器可以使分析简化。实际集成运 放绝大部分接近理想运放。对于理想运放，A od 、K CMRR 、r id 均趋于无穷大。 ⑸开环输出电阻 r o r o 是集成运放开环时从输出端向里看进去的等效电阻。其值越小，说明运放的带负载能力越强。理想集成运放r o 趋于零。 其他参数包括输入失调电流I OS 、输入偏置电流 I B 、输入失调电压温漂 d UOS /d T 和输入失调电流温漂 d IOS /d T 、最大共模输入电压 U Icmax 、最大差模输入电压 U Idmax 等，可通过器件

二级运算放大电路版图设计

1前言1 2二级运算放大器电路 1 2.1电路结构 1 2.2设计指标 2 3 Cadence仿真软件 3 3.1 schematic原理图绘制 3 3.2 生成测试电路 3 3.3 电路的仿真与分析 4 3.1.1直流仿真 4 3.1.2交流仿真 4 3.4 版图绘制 5 3.4.1差分对版图设计 6 3.4.2电流源版图设计 7 3.4.3负载MOS管版图设计 7 3.5 DRC & LVS版图验证 8 3.5.1 DRC验证 8 3.5.2 LVS验证 8 4结论 9 5参考文献 9

本文利用cadence软件简述了二级运算放大器的电路仿真和版图设计。以传统的二级运算放大器为例，在ADE电路仿真中实现0.16umCMOS工艺，输入直流电源为5v，直流电流源范围27~50uA,根据电路知识，设置各个MOS管合适的宽长比，调节弥勒电容的大小，进入stectre仿真使运放增益达到40db，截止带宽达到80MHz和相位裕度至少为60。。版图设计要求DRC验证0错误，LVS验证使电路图与提取的版图相匹配，观看输出报告，要求验证比对结果一一对应。 关键词：cadence仿真，设计指标，版图验证。 Abstract In this paper, the circuit simulation and layout design of two stage operational amplifier are briefly described by using cadence software. In the traditional two stage operational amplifier as an example, the realization of 0.16umCMOS technology in ADE circuit simulation, the input DC power supply 5V DC current source 27~50uA, according to the circuit knowledge, set up each MOS tube suitable ratio of width and length, the size of the capacitor into the regulation of Maitreya, the simulation of stectre amplifier gain reaches 40dB, the cut-off bandwidth reaches 80MHz and the phase margin of at least 60.. The layout design requires DRC to verify 0 errors, and LVS validation makes the circuit map matching the extracted layout, viewing the output report, and requiring verification to verify the comparison results one by one. Key words: cadence simulation, design index, layout verification.

MIC的基本知识

七：MIC的测试方法 测试电路图 测试仪表HY系列驻极体传声器测试仪 1.电流的测试:由测试仪上直接读取电流值(μA) 2.灵敏度的测试:首先用标准话筒校准测试仪的声压级为94dB,然后把待测MIC放到已校准的声腔口上，用测试表笔测试MIC的两个极(注意两个表笔的方向)，注意MIC的工作电压和负载电阻，可以从测试仪上直接读取70HZ和1KHZ的灵敏度. 3.方向性测试:要在消声室内进行，B&K2012测试仪，B&K旋转台测试。 4.频响曲线的测试:要在消声室内进行，B&K2012测试仪，B&K旋转台测试。 5.S/N的测试，首先测试MIC的灵敏度，然后在相同的条件下在消声室内测试MIC的噪声，注意最好使用干电池,以减少因使用其它电源引起的测试误差，然后计算:S/N=灵敏度电平/噪声电平，再用对数表示. 6.最大声压级的测试,在消声室内，用B&K2012测试仪测试，逐渐加大声压级，并观察失真值,当失真值等于3%时，这时候的声压级就是最大声压级，记做MAXSPL。应大于115 dBSPLA 7.输出阻抗的测试方法 将声压加到传声器上，测量其开路输出电压，然后保持声压不变，在传声器的输出端并联一个电阻箱，调整其阻值，使输出电压为开路电压的一半，此时电阻箱的阻值即为传声器的输出阻值模值。 八、关于MIC在手机的应用 手机作为语言信息传递是手机功能的一部份,对于语言信息而言,MIC是一个重要的部件,是语言信息的输入端。 (一)、结构要求方面的 1.MIC与手机的安装结构相匹配，应根据手机对MIC的预留尺寸选择MIC，(或根据MIC的系列尺寸设计手机外壳及PCB)。 2.手机的外壳的开孔一般可以在?0.8-?1之间，开孔过大，不美观，开孔过小，会影响MIC的灵敏度。MIC在手机外壳应装到底，之间不应留有间距,因为留有间距相当于在MIC 底部与外壳之间形成一个空腔，会对声音的某一些频率产生共振，从而改变了MIC的频响特性。

集成运算放大器的基本应用

实验名称 集成运算放大器的基本应用 一.实验目的 1.掌握集成运算放大器的正确使用方法。 2.掌握用集成运算放大器构成各种基本运算电路的方法。 3.学习正确使用示波器交流输入方式和直流输入方式观察波形的方法，重点掌握积分输入，输出波形的测量和描绘方法。 二.实验元器件 集成运算放大器 LM324 1片 电位器 1k Ω 1只 电阻 100k Ω 2只；10k Ω 3只；5.1k Ω 1只；9k Ω 1只 电容 0.01μf 1只 三、预习要求 1.复习由运算放大器组成的反相比例、反相加法、减法、比例积分运算电路的工作原理。 2.写出上述四种运算电路的vi 、vo 关系表达式。 3.实验前计算好实验内容中得有关理论值，以便与实验测量结果作比较。 4.自拟实验数据表格。 四.实验原理及参考电路 本实验采用LM324集成运算放大器和外接电阻、电容等构成基本运算电路。 1. 反向比例运算 反向比例运算电路如图1所示，设组件LM324为理想器件，则 11 0υυR R f -=

R f 100k R 1 10k A 10k R L v o v 1 R 9k 图1 其输入电阻1R R if ≈，图中1//R R R f ='。 由上式可知，改变电阻f R 和1R 的比值，就改变了运算放大器的闭环增益vf A 。 在选择电路参数是应考虑： ○ 1根据增益，确定f R 与1R 的比值，因为 1 R R A f vf - = 所以，在具体确定f R 和1R 的比值时应考虑；若f R 太大，则1R 亦大，这样容易引起较大的失调温漂；若f R 太小，则1R 亦小，输入电阻if R 也小，可能满足不了高输入阻抗的要求，故一般取f R 为几十千欧至几百千欧。 若对放大器输入电阻有要求，则可根据1R R i =先确定1R ，再求f R 。 ○ 2运算放大器同相输入端外接电阻R '是直流补偿电阻，可减小运算放大器偏执电流产生的不良影响，一般取1//R R R f ='，由于反向比例运算电路属于电压并联负反馈，其输入、输出阻抗均较低。 本次试验中所选用电阻在电路图中已给出。 2. 反向比例加法运算 反向比例加法运算电路如图2所示，当运算放大器开环增益足够大时，其输入端为“虚地”，11v 和12v 均可通过1R 、2R 转换成电流，实现代数相加，其输出电压 ??? ??+-=122111 v R R v R R v f f o 当R R R ==21时 ()1211v v R R v f o +- = 为保证运算精度，除尽量选用精度高的集成运算放大器外，还应精心挑选精度高、稳定性好的电阻。f R 与R 的取值范围可参照反比例运算电路的选取范围。 同理，图中的21////R R R R f ='。

调音台的基本知识-图解

核心提示：作为一个现代乐手，经常会见到调音台。就是那种有无数旋钮，还有各种开关，看上去样子很吓人的设备。 作为一个现代乐手，经常会见到调音台。就是那种有无数旋钮，还有各种开关，看上去样子很吓人的设备。一个号称音响师的家伙躲在调音台后面，也不知在忙些什么。如果他是个高手，你的演出会非常爽!或许你很好奇，但是不会介意自己不会使用调音台——那是专业设备嘛!不会用是应该的。 不过现在越来越多的朋友想在家里给自己录小样，开始玩电脑音乐。于是总会使用到各种调音台。什么模拟的、数字的，音频接口里也可能有内置的调音台界面，还有那些似乎更加摸不着头脑的音频软件的调音台。总之到处都会找到调音台的影子。很多朋友觉得调音台很复杂，弄不懂。搞了半天甚至没有声音，郁闷!或者不懂原理，错误的使用调音台，使它没有发挥应有的作用。

想要学习一件事物，我们首先应该知道这个东西到底能够作些什么!我们能用调音台做些什么事情呢大致可以有如下几项： 一. 调音台能够放大输入通道的信号，并且调整输入声音的均衡(EQ),甚至其他效果，比如压缩等等 二. 调音台可以把很多声音的混合起来组成一个立体声! 三. 调音台能为乐手和演员“返送”监听。 四. 调音台协助效果器为各个通道添加混响、延迟等效果 五. 调音台把各通道的声音发送给多轨录音机或者音频接口分轨录音 六. 调音台能够可以让录音师很方便的监听所有通道的声音，并且并不干扰这些通道。 实践是学习调音台的最好方法。我们以最为常见的Behringer UB1622FX模拟调音台为例，只是例举，并非推广，UB1622FX纯是入门级，介绍调音台的基本功能和使用方法，此文只想用一个具体的例子让大家了解调音台的一些基础知识!知识是相通的，只要掌握了调音台的基础知识，就可以很快掌握和使用各种各样的调音台，无论是模拟的还是数字的，甚至是那些虚拟的调音台，都能很快上手。

集成运放大器的基础知识

课题集成运放大器的基础知识所属章节第三章：集成运算放大器 教学目的1、了解集成运放的组成的符号 2、掌握理想运放的两个重要结论 教学重点1、运算放大器的组成 2、运算放大器的电路符号 3、运算放大器的主要参数 4、理想运算放大器 教学方法讲授法、多媒体课件教学 课题引入 集成运算放大器最早应用于模拟计算机中，如完成加法、减法等数学运算。而今主要有来完成信号的产生、转换、处理等，集成运算放大器已得到广泛应用。 授课内容 一、集成运算放大器的组成及符号 集成运算放大器实质上是一种双端输入、单端输出，具有高增益，高输入阻抗、低输出阻抗的多极直接耦合放大电路。 1、电路组成 集成运放内部组成框图如图所示。 ①输入级 输入级又称前置级，它往往是一个双端输入的高性能差分放大电路。一般要求其输入电阻高，差模放大倍数大，抑制共模信号的能力强，静态电流小。 ②中间级 中间级是整个放大电路的主要放大电路。其作用是使集成运放具有较强的放大能力，多采用共射（或共源）放大电路。而且为了提高电压放大倍数，经常采用复合管做放大管，以恒流源作集电极负载。其电压放大倍数可达千倍以上。 ③输出级 输出级具有输出电压线性范围宽，输出电阻小（即带负载能力强），非线性失真小等优点。多采用互补对称发射极输出电路。 ④偏置电路 偏置电路用于设置集成运放各级放大电路的静态工作点。与分 授课内容立元件不同，集成运放多采用电流源电路为各级提供合适的集电

极（或发射极、漏极）静态工作电流，从而确定了合适的静态工作点。 2、电路符号 旧标准新标准 二、集成运放的主要参数 1、开环差模电压放大倍数Avd 在集成运放无外加反馈时的直流差模放大倍数称为开环差模电压放大倍数。 2、共模抑制比K CMR 共模抑制比等于差模放大倍数与共模放大倍数之比的绝对值， 3、差模输入电阻R id 集成运放在输入差模信号时的输入电阻。 4、输出电阻Ro 集成运放开环状态下的输出电阻。 5、输入失调电压v IO 理想集成运放，当输入为零时，输出也为零。但实际集成运放的差分输入级不易做到完全对称，在输入为零时，输出电压可能不为零。为使其输出为零，人为的在输入端加一补偿电压，称此补偿电压为输入失调电压，用v IO表示。 6、输入失调电流I IO 集成运放在常温下，当输出电压为零时，两输入端的静态电流之差，称为输入失调电流，用I IO表示， 三、理想集成运算放大器 理想运算放大器的条件： 1、开环差模增益（放大倍数）A vd=∞； 2、差模输入电阻R id =∞； 3、输出电阻Ro=0； 4、共模抑制比K CMR=∞； 两条重要结论： ①理想集成运放两输入端的净输入电压等于零。即 v i =v N -v P =0 v N =v P， 通常称为“虚短”。 ②理想集成运放的两输入端电流均为零。即 i N -i P =0,通常称为“虚断” 。 课堂练习1、集成运放电路是一种高增益的放大器，它的内部电

耳机功率放大课程设计

1 设计任务描述 1.1设计题目：耳机功率放大电路 1.2 设计要求 1.2.1 设计目的 （1）掌握低频功放的构成、原理与设计方法； （2）熟悉模拟元件的选择、使用方法。 1.2.2 基本要求 （1）最大输出功率>50mW，能驱动32-200Ω的耳机 （2）在20-20000Hz频率范围内音质优秀，信号失真度THD<1%；（3）电压放大信号3-5。 1.2.3 发挥部分 （1）输出功率可调节； （2）220V交流电源供电。

2 设计思路 根据此次课程设计的要求，通过自上而下的设计思路，我设计的功放基本电路由两个部分组成，分别是直流稳压电源、功率放大器放大倍数可调。由不同型号的功率放大器、稳压器、电容、电阻、以及滑动变阻器组成。 根据基本要求内容，（1）首先为了最大输出功率>50mW能驱动32-200Ω的耳机，所以直流电压选择12V：（2）因为放大倍数在三到五倍所以采用运算放大器来达到要求。 另外，发挥部分设计的两个内容。 （1）为了将220V交流电压转换成12V直流电压，设计了整流电路。首先采用变压器，把220V的电压降低，再次通过整流电路把交流电压变成直流电压，滤波电路把电压稳定，最后通过整流把电压稳定在12V；（2）为了使输出功率可调，所以在运算放大器使其放大倍数可调，所以使用了一个滑动变阻气使其放大倍数可调。

3 设计方框图×

4 各部分电路设计及参数计算 4.1各部分电路设计 4.1.1直流稳压电源 图4.1.1直流稳压电源电路 直流稳压电源电路设计方法 图中V1为电源变压器，它的作用是将交流电压变成整流电路要求的的交流电压，四只整流二极管接成电桥的形式，故有桥式整流电路之称。电容C1周而复始的进行充放电，达到滤波的作用。电路中C3，C4用来实现频率补偿，防止稳压器产生自激振荡和抑制电路引入的高频干扰，C5是电解电容，以减小稳压电源输出端由输入电源引入的低频干扰。 4.1.2集成运算放大电路 图4.1.3

运算放大器技术合集：运放工作原理、基础及经典电路分析

运算放大器技术合集：运放工作原理、基础及经典电路分析 一、入门篇：运算放大器的工作原理、基础 *运算放大器的工作原理 运算放大器具有两个输入端和一个输出端，如图1-1所示，其中标有“+”号的输入端为“同相输入端”而不能叫做正端)，另一只标有“一”号的输入端为“反相输入端”同样也不能叫做负端，如果先后分别从这两个输入端输入同样的信号，则在输出端会得到电压相同但极性相反的输出信号：输出端输出的信号与同相输人端的信号同相，而与反相输入端的信号反相。 运算放大器所接的电源可以是单电源的，也可以是双电源的，如图1-2所示。运算放大器有一些非常有意思的特性，灵活应用这些特性可以获得很多独特的用途，总的来说，这些特性可以综合为两条： 1、运算放大器的放大倍数为无穷大。 2、运算放大器的输入电阻为无穷大，输出电阻为零。 现在我们来简单地看看由于上面的两个特性可以得到一些什么样的结论。 首先，运算放大器的放大倍数为无穷大，所以只要它的输入端的输入电压不为零，输出端就会有与正的或负的电源一样高的输出电压本来应该是无穷高的输出电压，但受到电源电压的限制。准确地说，如果同相输入端输入的电压比反相输入端输入的电压高，哪怕只高极小的一点，运算放大器的输出端就会输出一个与正电源电压相同的电压;反之，如果反相输入端输入的电压比同相输人端输入的电压高，运算放大器的输出端就会输出一个与负电源电压相同的电压(如果运算放大器用的是单电源，则输出电压为零)。 其次，由于放大倍数为无穷大，所以不能将运算放大器直接用来做放大器用，必须要将输出的信号反馈到反相输入端(称为负反馈)来降低它的放大倍数。如图1-3中左图所示，R1的

耳机基础知识

耳机是如何分类的？ 1.按换能原理（Transducer）分 主要是动圈（Dynamic）和静电（Electrostatic）耳机两大类，虽然除这二类之外尚有等磁式等数种，但或是已被淘汰或是用于专业用途市场占有量极少，在此不做讨论。 动圈耳机原理：目前绝大多数（大约99%以上）的耳机耳塞都属此类，原理类似于普通音箱，处于永磁场中的线圈与振膜相连，线圈在信号电流驱动下带动振膜发声静电耳机：振膜处于变化的电场中，振膜极薄、精确到几微米级（目前STAX新一代的静电耳机振膜已精确到1.35微米），线圈在电场力的驱动下带动振膜发声。 静电耳机原理图： 2：按开放程度分 主要是开放式、半开放式、封闭式（密闭式） 开放式的耳机一般听感自然，佩带舒适，常见于家用欣赏的HIFI耳机，声音可以泄露、反之同样也可以听到外界的声音，耳机对耳朵的压迫较小 半开放式：没有严格的规定，声音可以只进不出亦可以只出不进，根据需要而做出相应的调整 封闭式：耳罩对耳朵压迫较大以防止声音出入，声音正确定位清晰，专业监听领域中多见此类，但这类耳机有一个缺点就是低音音染严重，W100就是一个明显的例子。 3：按用途分 主要是家用（Home）、便携（Portable）、监听（Monitor）、混音（Mix）、人头唱片（BinauralRecording） 2：耳机一些相关参数和音质术语分别代表什么意义？ 1.耳机相关参数 阻抗（Impedance）：注意与电阻含义的区别，在直流电（DC）的世界中，物体对电流阻碍的作用叫做电阻，但是在交流电（AC）的领域中则除了电阻会阻碍电流以外，电容及电感也会阻碍电流的流动，这种作用就称之为电抗，而我们日常所说的阻抗是电阻与电抗在向量上的和。 灵敏度（Sensitivity）：指向耳机输入1毫瓦的功率时耳机所能发出的声压级（声压的单位是分贝，声压越大音量越大），所以一般灵敏度越高、阻抗越小，耳机越容易出声、越容

录音技术基础知识

录音技术基础知识 Prepared on 22 November 2020

录音技术基础知识基本录音/多轨录音 无论是盒式磁带录音机、数码多轨录音机、硬盘录音机，还是其它录音媒体，其录音过程大致相同，目的都是将声音获取到缩混带上。 做此工作，录音工程师采用两个步骤： 1、多轨录音——各种乐器和人声的录音与叠加录音的过程，每种录音都有各自的“音 轨”。 2、多轨缩混——将这些多轨内容同步录在一组立体声轨上（“母带录音”），可以用某种 播放系统如CD播放机或磁带卡座等进行再制作。 录音基础/多轨录音 多轨录音指多种乐器或人声的互相“叠加”，以便在播放任意一种音色时，同时听到其它的音色。有的录音设备具备将不同乐器录在每个“轨”上的能力。多轨录音好比将16个盒带录音机的磁带并列在一起。就成为16轨磁带（实际32轨，因为盒式磁带是立体声，有两个轨），从而具备了每轨录制不同乐器的潜力。 换言之，假如您为一个鼓手、一个贝司和一个伴奏吉他手弹奏的曲子录音，用一台多轨录音机将每种乐器录在各自轨上。由于是一起演奏的曲子，音符要互相合拍，播放时，听起来仍好象几个乐手在一起演奏一般。如果您要在歌曲中加入一个主音吉他，既然每个乐器都录在各自音频上，就要先播放前三个轨，使吉他手在第四轨上录制主音吉他时，能与其它乐器“合拍”。这个过程就叫叠加。 按传统方式，录音师要先录制“节奏轨”，包括：鼓、贝司、伴奏吉他、键盘以及一个将被替换的主音人声，所有都录在一起。下一步，录音师开始做叠加，加入其它节

奏，主声部，背景人声，所有其它乐器，最后录制主音人声。而现代录音方式通常是一次制作一个轨，按排序的乐器、鼓的循环，或者人声开始录音。 关键点是最终你的乐器必须被同时录制在一起。一旦完成后，混音过程才能开始。录音基础/多轨缩混 缩混的目的是将你所录制的轨道缩到两个轨道（立体声）上或一个轨（单声）上。这样就可以在传统的播放系统如卡带或CD播放机上今昔播放了。 按传统方法，多轨录音机连在多通道的调音台上，这样每一个轨在调音面板上都可以被单独进行处理了。换句话说，多轨录音机的每一个输出都连接到调音台的每一个输入通道上，从那里再进行合并，成为单一的立体声输出。这个立体声的输出可以连接到母带处理机上录制立体声信号。 在合并许多通道到两个通道时，调音台还处理其它一些重要工作，如： -调节乐器的频率内容，一般称为EQ。 -给乐器增加效果，如混响，回声或合唱。 -调节每一轨的音量，保证不会有单独的乐器音量太过于大或者小。 如今，多轨录音机，多通道调调音台，均衡和效果器上的所有功能都可以集中在一个装置上。而且还可以用光盘刻录机、数码录音机或硬盘作为母带处理机。当然重要的是您的曲子中的所有的乐器都被录音、加工、缩混最后成为一种媒介而被大众听到。 一般连接端子 输入端子 在开始录音之前，你需要将乐器或者是话筒连接到录音机或调音台的输入部分。可能你会注意到有一些不同的连接类型，如：RCA型（在家用的立体声设备上也可以找到），XLR（一般用于话筒）和1/4inch（一般用于乐器）。