[物理]5 含运算放大器的电阻电路LLL.ppt

* 第五章 含运算放大器 的电阻电路 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）熟悉一些典型的电路； 正电源 负电源 反相输入端 （倒向输入端） 输出端 同相输入端 （非倒向输入端） 1、运算放大器的电路符号 备注： 2、运算放大器有多种型号，如 、 等； 3、有些运放还有调零端、补偿端等； 4、运放必须接上工作电源才能正常工作。 1、运放起电压放大作用： 5.1 运算放大器的电路模型 2、运放的工作电源 1、设计运放电路时，通常采用双电源模式； 单电源模式 双电源模式 2、以后画运放电路时，将省去电源。 3、 运算放大器的静特性 实际特性 近似特性 线性工作区 正向饱和区 反向饱和区 线性放大区 正向饱和区 反向饱和区 4、 运放的电路模型 运放电路的理想化处理： 输入电阻 输出电阻 的有关参数： 5.2 实际运放的电路分析 以反相比例放大器为例 负反馈元件 参见P128 5.3 理想运放电路分析 虚开： 虚短： uO必须由外部电路决定!!! 1、反相比例放大器 (1) 求 (2) 根据虚短求 (3) 列KCL方程求 与 的关系 对uO无影响 2、同相比例放大器 (1) 求 (2) 根据虚短求 (3) 列KCL方程求 与 的关系 同相比例放大器之二 或 反相比例放大器与同相比例放大器比较 3、多输入反相比例放大器 （反相）加法器 4、差动放大器 减法器 5、电压跟随器 6、积分器 7、微分器 因A一般很大，上式分母中Gf(AGo-Gf)一项的值比(G1+ Gi + Gf) (G1+ Gi + Gf)要大得多。所以，后一项可忽略，得 近似结果可将运放看作理想情况而得到。 表明 uo / ui只取决于反馈电阻Rf与R1比值，而与放大器本身的参数无关。负号表明uo和ui总是符号相反(反相比例器)。 根据理想运放的特性分析： (1) 根据“虚短”： （2）根据“虚断”： (1) 当 R1 和 Rf 确定后，为使 uo 不超过饱和电压(即保证工作在线性区)，对ui有一定限制。 (2) 运放工作在开环状态极不稳定，振荡在饱和区;工作在闭环状态，输出电压由外电路决定。 ( Rf 接在输出端和反相输入端,称为负反馈)。 注意 u+ = u- =0，i1= ui/R1 i2= -uo /Rf i-= 0，i2= i1 + _ uo _ + ? + + _ ui R1 Rf RL i1 i2 u+ u- 下 页 上 页 返 回 2. 加法器 比例加法器：y =a1x1+a2x2+a3x3 ，符号如下图： ui1/R1+ ui2 /R2+ ui3 /R3 =-uo /Rf uo= -(Rf /R1 ui1 +Rf /R2 ui2+Rf /R3 ui3) u-= u+=0 i-=0 + _ uo _ + ? + R2 Rf i- u+ u- R1 R3 ui1 ui2 ui3 x1 a1 a2 a3 -1 -y y x2 x3 下 页 上 页 返 回 3. 正相比例器 u+= u-= ui i+= i-= 0 uo =[(R1 + R2)/R2 ] ui =(1+ R1/R2) ui _ + ? + Ri ui R1 R2 u+ u- i- + _ uo + _ i+ (uo-u-)/R1= u-/R2 根据“虚短”和“虚断” 结论 （1）uo与ui同相 （2）当R2=?，R1=0时,uo=ui， 为电压跟随器 （3）输入、输出关系与运放 本身参数无关。 下 页 上 页 返 回 4. 电压跟随器 特点： ① 输入阻抗无穷大(虚断)； ② 输出阻抗为零； 应用：在电路中起隔离前后两级电路的作用。 ③ uo= ui。 电 路 A 电 路 B _ + ? + + _ + _ ui uo 下 页 上 页 返 回 例 可见，加入跟随器后，隔离了前后两级电路的相互影响。 R2 RL R1 + _ u2 + _ u1 _ + ? + + _ u1 R1 R2 RL + _ u2 A电路 下 页 上 页 返 回 *