第5章含有运算放大器的电阻电路讲述.ppt

本章作业1 求下图所示两电路的戴维南或诺顿等效电路 由于运放的电压放大倍数很大，一般通用型运算放大器的开环电压放大倍数都在80 dB以上。而运放的输出电压是有限的，一般在 10V～14V。因此运放的差模输入电压不足1 mV，两输入端近似等电位，相当于 “短路”。开环电压放大倍数越大，两输入端的电位越接近相等。 “虚短”是指在分析运算放大器处于线性状态时，可把两输入端视为等电位，这一特性称为虚假短路，简称虚短。显然不能将两输入端真正短路。 由于运放的差模输入电阻很大，一般通用型运算放大器的输入电阻都在1MΩ以上。因此流入运放输入端的电流往往不足1uA，远小于输入端外电路的电流。故通常可把运放的两输入端视为开路，且输入电阻越大，两输入端越接近开路。 “虚断”是指在分析运放处于线性状态时，可以把两输入端视为等效开路，这一特性称为虚假开路，简称虚断。显然不能将两输入端真正断路。 虚地：输入端一端接地，有虚短可得V+=V-=GND 本章作业2 设计一个用运放和电阻组成的电路，其输出电压为： 2x－y－z 其中x、y、z 分别表示三个输入电压的值，设x、y、z不超过10V,同时要求每一个电阻的功率不超过0.5W，确定各电阻的值。 + _ uo _ + ? + R R R 2R uz ux R uy 例4 解 下 页 上 页 返 回 实质是减法电路，缩小2/3倍，再扩大2倍 上 页 + _ uo _ + ? + Ra Rf Rz Rb uz ux Ry uy 解 返 回 满足功率Rb800/9,满足功能要求Rb=2R 5-4 , 5-5 第五章 含有运算放大器的电阻电路 首 页 本章重点 运算放大器的电路模型 5.1 比例电路的分析 5.2 含有理想运算放大器的电路分析 5.3 重点 （1）理想运算放大器的外部特性； （2）含理想运算放大器的电阻电路分析； （3）一些典型的电路； 返 回 运算放大器 是一种有着十分广泛用途的电子器件。最早开始应用于1940年，1960年后，随着集成电路技术的发展，运算放大器逐步集成化，大大降低了成本，获得了越来越广泛的应用。 5.1 运算放大器的电路模型 1. 简介 下 页 上 页 返 回 应用 信号的运算电路 下 页 上 页 比例、加、减、对数、指数、积分、微分等运算。 产生方波、锯齿波等波形 信号的处理电路 信号的发生电路 有源滤波器、精密整流电路、电压比较器、采样—保持电路。 返 回 电路 输 入 级 偏置 电路 中间级 用以电 压放大 输 出 级 输入端 输出端 下 页 上 页 频带过窄 线性范围小 缺点： 加入负反馈 扩展频带 减小非线性失真 优点： 高增益 输入电阻大，输出电阻小 返 回 下 页 上 页 集成运算放大器 返 回 符号 7 6 5 4 3 2 1 +15V －15V 8个管脚： 2：倒向输入端 Inverting input 3：非倒向输入端 Noninverting input 4、7：电源端 6：输出端 1、5：外接调零电位器 8：空脚 单向放大 下 页 上 页 返 回 电路符号 a：倒向输入端，输入电压u－ b：非倒向输入端，输入电压u+ o：输出端, 输出电压 uo 在电路符号图中一般不画出直流电源端，而只有a,b,o三端和接地端。 图中参考方向表示每一点对地的电压，在接地端未画出时尤须注意。 A：开环电压放大倍数，可达十几万倍。 : 公共端(接地端) 下 页 上 页 注意 + _ _ + u+ u- + _ uo a o + _ ud b _ + A + 返 回 在 a,b 间加一电压 ud =u+-u-，可得输出uo和输入ud之间的转移特性曲线如下： 2. 运算放大器的静特性 Usat -Usat ? -? Uo/V Ud/mV 0 实际特性 a u+ u- uo o + _ ud _ + A + b 下 页 上 页 返 回 Usat -Usat ? -? Uo/V Ud/mV 0 分三个区域： ①线性工作区： |ud| ? 则 uo=Aud ②正向饱和区： ③反向饱和区： ud ? 则 uo= Usat ud- ? 则 uo= -Usat ?是一个数值很小的电压，例如Usat=13V, A =105，则? = 0.13mV。 近似特性 下 页 上 页 注意 返 回 Usat -Usat ? -? Uo/V Ud/mV 0 分三个区域： ①线性工作区： |ud| ? 则 uo=Aud ②正向饱和区： ③反向饱和区： ud ? 则 uo= Usat ud- ? 则 uo= -Usat ?是一个数值很小的电压，例如Usat=13V, A =105，则? = 0.