运算放大器 介绍说明.ppt

2.4 基本运算电路 设计思考题讨论 1、vo= -10vS1且Ri =10K 2、vo= 2 vS1 — 5 vS2 由同相求和电路及反号器构成： 由反相求和电路及反号器构成： 由一个运放构成： vo= 2 vS1 — 5 vS2 3、vo= 6vS1 — 5 vS2 — 3 vS3 由一个运放实现： 由二个运放实现： 对于差放有： 1.基本原理 2.5 模拟乘法器电路P295 2.5 模拟乘法器电路 2、模拟乘法器符号 K为比例因子，一般为正。 3、乘法运算 2.5 模拟乘法器电路 4、乘方和立方运算 2.5 模拟乘法器电路 5、除法运算 根据虚端虚断有： Vo与vx1、vx2之商成比例，实现了除法运算 只有当vx2为正极性时，才能保证运放处于负反馈状态 vx1则可正可负 - + 2.5 模拟乘法器电路 6、开平方运算电路 根据虚端虚断有： 只有当vX为负值时才能开平方 图中的二极管即为保证这一点而接入的 第二章 运算放大器 概述 实际运放的电压传输特性(了解)： 设：电源电压±VCC=±10V。 运放的AVO=104 │Ui│≤1mV时，运放处于线性区。 AVO越大，线性区越小， 当AVO→∞时，线性区→0 概述 1.理想运算放大器： 开环电压放大倍数 AV0=∞ 差摸输入电阻 Rid=∞ 输出电阻 R0=0 第二章 运算放大器 为了扩大运放的线性区，给运放电路引入负反馈： 理想运放工作在线性区条件 电路中有负反馈！ 运放工作在线性区分析方法虚短（UP=UN） 虚断（iP=iN=0） 2. 线性区 1.理想运算放大器： 第二章 运算放大器 3. 非线性区（正、负饱和输出状态） 运放工作在非线性区的条件： 电路开环工作或引入正反馈！ 运放工作在非线性区的分析方法在第九章讨论 2. 线性区 1. 理想运算放大器： 第二章 运算放大器 2.3 基本线性运放电路 三种基本组态 1.反相比例运算电路 0 P = v 输出与输入反相 虚短 虚断 P N = v v 平衡电阻 Rf=R1 特例 R2 反号器 Vo=-Vi 三种基本组态 1.反相比例运算电路 例1. R1=10k? , Rf=20k? , Vi =-1V。求:Vo AV= -（Rf / R1）= -20/10= -2 Vo= AV Vi=(-2)(-1)=2V 特点： 反相端虚地，故共模输入可视为0，对运放共模抑制比要求低 输出电阻小，带负载能力强 要求放大倍数较大时，反馈电阻阻值高，稳定性差。 如果要求放大倍数100，R1=100K，Rf=10M 2.3 基本线性运放电路 I P v v = 2.同相比例运算电路 输出与输入同相 虚短 虚断 特例 P N v v = R1=∞ Vo=Vi 电压跟随器 2.3 基本线性运放电路 2.同相比例运算电路 例2. R1=10k? , Rf=20k? , Vi =-1V。求: Av=1+ =1+20/10=3 Rf R1 Vo= Av Vi=(3)(-1)= -3V 特点： 输入电阻高，输出电阻小，带负载能力强（P30 图2.3.3） V-=V+=Vi，所以共模输入等于输入信号，对运放的共模 抑制比要求高 2.3 基本线性运放电路 _ + Rf R1 R2 vi2 vo R3 vi1 3.差分式放大电路 叠加定理 特例 减法器 当 则 若继续有 则 Vi1单独 Vi2单独 2.3 基本线性运放电路 (VS – VK ) /R1 = (VK– 0) /R2 + (VK– VN) /R3 K R1 R2 R3 Rf (VK – VN ) /R3 = (VN– VO) /Rf P N v v = VO =-2.5Vs P 0 v = 2.3 基本线性运放电路 例1：求电路的电压放大倍数Avf 例2：求电路的电压放大倍数Avf A1 R1 R8 R2 vo R3 R4 vi R7 R6 R5 A2 A3 v+3 vo3 v+1 2.3 基本线性运放电路 VN1 VN2 (VN1 – VN2 ) = (V3– V4) *(R1 /(2*R2 +R1)) VO= -V3*(R3 / R4)+V4*(R4 / (R3+R4 ))*(R4/R3 +1) 2.3 基本线性运放电路 运算电路 根据虚短、虚断得： 若 P N = v v 则有 = 0 P v 4. 加法电路 叠加定理 反相放大器派生 同相放大器派生？ 2.3 基本线性运放电路 例:设计一加减运算电路 设计一加减运算电路，使 Vo=2Vi1+5Vi2-10Vi3 解：用双运放实现 如果选Rf1= Rf2 =100K，且R4= 100K 则：R1=