主要内容,
1,含理想运放电路的分析
2,1--5章内容小结
课题,含理想运放电路的分析及直流
电阻电路模块小结
① A??
∵ uo为有限值,则 ud=0,即 u+=u-,两个输入端之间
相当于短路 (虚短 );
② Rin ??,i+=0,i-=0。 即从输入端看进去,元
件相当于开路 (虚 断 )。
一,理想运算放大器的性质
理想运放的电路符号
uo
ud
0
Usat
-Usat
电压转移特性 (外特性 )
正向饱和区
ud>0
反向饱和区
ud<0
+
_
ud
u+
u-
uo
_
+
?
+
i+
i-
二,含有理想运放电路的分析
+
+
-
?
+
+
_ u2 R1 R2 -
uin
+
_
uo
i1
i2
解,
由于, 虚断,,
021 ?? ii
故,
21
1
2 RR
Ruu o
?
?
又由于, 虚短,,
2in uuuu ??? ??
所以,
21
1
in RR
Ruu o
?
?
1、比例器
21
1
in RR
Ruu o
?
? 即,
1
2
in
o 1
R
R
u
u ??
由表达式可知,该电路为一个正向比例
器。
+
_
uo
_
+
?
+ +
_
ui
R1
Rf
RL
i1
i2
u+
u-
i
1
f
o uR
Ru ???
反向比例器
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 a
1
a2
a3
-1 -y y x2 x3
3,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。


A


B
_
+
?
+ +
_
+
_ ui uo

1
21
22 uRR Ru ??
1
21
22 uRR Ru ??
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


4,减法运算
+
_ uo
_
+
?
+
R2
Rf
i-
u+
u-
R1
R3
ui1
ui2
i1
if u
-=u+
i-=i+=0
i1= if
32
3
RR
Ruuu
???
??
i2
fR
uu
R
uui o
1
i1
1
???? ??
解得,
1
1
132
3
0 1 R
Ru
R
R
RR
Ruu ff
ii2 )( ????
1
10321 R
R
uuuRRRR f)(,ii2f ????当
5,积分运算 u-=0
i-=0
iR= iC
积分环节 ?? dtxy
C
+
_ uo
_
+
?
+ +
_ ui
R
iC
i-
u-
iR
tu
RC
u d1 io ???
x -y y -1 ?
t
uC
R
u
d
d oi ??
6,微分运算
C +
_ uo
_
+
?
+ +
_ ui
R
iC i-
u-
iR u-=0
i-=0
iR= iC
t
uRCu i
d
d
o ??
t
uC
R
u
d
d io ??
7,有源滤波器
滤波器是一种选频电路, 选出有用的信号, 抑止无用
信号, 使一定频率范围内的信号能顺利通过, 衰减很小,
而在此频率范围以外的信号不易通过, 衰减很大, 因为运
算放大器是有源元件, 所构成的滤波器称为有源滤波器 。
+
_ uo
_
+
?
+
R2
Rf
i-
u+
u-
R1
C
ui
i1
if
有源低通滤
波器电路
u+ = u- = uC
i-=i+=0
i1= if
i2 uudt
duCR
C
C ??
dt
duC
R
uui C C
2
i
2 ?
??
解得,
? ? 1
)90c o s (
2
0
?
???? ?
?
??
RC
tuu
C
设,tu c o si ??
f
o
R
uu
R
u ??? ??
1
??? u
R
Ru f
o )1(
1
+
_ uo
_
+
?
+
R2
Rf
i-
u+
u-
R1
C
ui
i1
if
i2
0 ??当
? ? 1
)90c o s ()1(
2
0
1 ?
????
?
??
RC
t
R
R
u fo
0
2
1 ?? ??
CR当
)1(
1R
Ru f
om ??
2
)1(
2
1
1
0
omf
om
u
R
Ru ???
omu
?
o ?
2
omu
幅频特性
截至频率

+
_
uo
_
+
?
+ +
_ 4V
4R
2R
i1
i2
u+
u-
求 uo

Vu
R
u
R
2
24
4
0
??
?? o

+
_
uo
_
+
?
+ +
_
6V
R
R
i
u+
u-
R
R +
_
uo
_
+
?
+ +
_ 3V
3/2R
R
Vu 20 ??
+
uo
_
+
?
+
+
6V
R
_
+
?
+
_
+
?
+
3V
+
R
R
R
u4
u3
u2
u1
例 求 uo
Vu
Vu
3
6
2
1
?
?

Vuuu 512243,/ ???
R
uu
R
uu o??? 331
Vuuu 3362 310 ????????
练习 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 u
y