模电--运算放大器.ppt

运放电路模型 正饱和 2. 近似计算 2.3.2 反相放大电路 电压增益Av ： vi vn vp vo ii A – + R2 RB R1 虚短与虚断 负号表示反相 2. 近似计算 2.3.2 反相放大电路 输入电阻Ri： vi vn vp vo ii A – + R2 RB R1 输出电阻Ro： 缺点：输入电阻被严重拉低！ 优点：输出电阻仍然维持在很小的水平！ 3. 例：求如图的Av = 2.3.2 反相放大电路 对节点M，有： vi vn vp vo i1 A – + R2 R4 R1 R3 i2 i3 i4 M 对节点P，有： R4起削弱负反馈作用，电压放大倍数提高！避免用过大的反馈电阻。 VERY GOOD！ ? 对数运算 ? 有源滤波 2.4.1 减法电路 2.4.5 其它应用（自学） 2.4.2 仪用放大器 2.4.3 加法电路 2.4.4 积分和微分电路 ? 乘除平方开方运算 ? 理想二极管（绝对值、整流） 2.4.1 减法电路 1. 电路结构 结构特点：属反、同相输入相结合的放大电路。 减法运算： vi2 n p vo A – + R3 R4 R2 vi1 R1 i3 i4 i2 i1 P|N点虚断、虚短 R4 /R1 =R3 /R2 2.4.1 减法电路 2. 其它参数 vi2 n p vo A – + R3 R4 R2 vi1 R1 i3 i4 电压增益Avd ： i2 i1 R1=R2 输入电阻Ri ： 输出电阻Ro ： 差动输入，但输入电阻不高低，但输出电阻维持很低。 2.4.1 减法电路 3. 带缓冲的双运放减法器 输出电压： 同相输入 常用同相器做缓冲输入级以提高输入阻抗。 vn vo1 A1 – + R21 R1= R21 vn vo2 A2 – + R22 R22 R2 vi1 vi2 R2 单级减法器 输入阻抗大 跟随器更佳 2.4.2 仪用放大器 专用仪表放大器，应用非常广泛！ i i v2 + v4 A2 – + R2 vo A3 – + R4 R4 R3 v1 R2 R1 v3 A1 + – – i R3 2.4.3 加法电路 结构特点：反相加法器 加法运算： 真加法器（反相） R1=R2=R3 vi1 vo i1 A – + R3 R1 i3 vi2 i2 R2 加权加法器 节点法！ R1=R2≠R3 加法?放大器 2.4.4 积分微分电路 积分原理： 真加法器（反相） 虚短和虚断！ 1. 积分电路 i2 vi vo i1 A – + C R 积分电路的主要用途： 1. 在电子开关中用于延迟； 2. 波形变换。例：将方波变为三角波； 3. A/D转换中，将电压量变为时间量； 4. 移相、滤波或自动控制部件。 2.4.4 积分微分电路 微分原理： 虚短和虚断！ 2. 微分电路 i2 vi vo i1 A – + C R 微分电路的主要用途： 1. 用于求某物理量的变化率的地方； 2. 波形变换。例：将三角波→方波； 3. 移相、滤波或自动控制部件。 4. 输入电压变化不能太大，否则运放易饱和甚至被损坏。 2.4.5 其它应用 ? 对数运算 ? 有源滤波 ? 乘除平方开方运算 ? 理想二极管（绝对值、整流） ? 阻抗变换 ? 复杂函数实现（自动控制） ? 波形发生与变换 1. 求如图电路的vo表达式 应用举例 vi1 i1 R2 vo2 A2 – + R3 R1 R2 vo A1 + – i2 vi2 R4 N1 P1 P2 N2 R1 M i1=－i2 i1= i2 2. 求负载电流iL。说明其为与vi相关/RL无关的恒流源 应用举例 i1 R RC R R vo1 A1 + – i2 vi RL N1 P1 vo A2 + – P2 N2 R M iL ? 绝大多数信号的处理、运算都需运放，模电＝运放 ? 正确理解和运用 “虚短” 和 “虚断” 概念分析运放电路 ? 实际运放≈理想运放，其电路均含深度负反馈 ? 同相输入运放电路输入阻抗高，常做前置输入级 本章小结 ? 以反相运算放大电路为最最常用，应尽量使用之 End of §2 ！ 1. 从物理意义上解释低通电路 2. 稳态分析方法 3. 增益与传递函数 4. 复数的模与相角 1. 从物理意义上解释低通电路 2. 稳态分析方法 3. 增益与传递函数 4. 复数的模与相角 1. 从物理意义上解释低通电路 2. 稳态分析方法 3. 增益与传递函数 4. 复数的模与相角 1. 为什么共模信号是vi？这是因为vp和vn的电位都是vi，故得。 1. 从物理意义上解释低通电路 2. 稳态分析方法 3. 增益与传递函数 4. 复数的模与相角 1. vi不是输入