。
两个输入端,一个反向端,
一个同相输入端,一个出端
5-1 运算放大器的电路模型
1、运算放大器:是一种包含有许多晶体管的集成电路,
特点:输入电阻高,输出电阻低。高放大倍数因为它能完成加法、积分、微分等数学运算而被称为运算放大器,
但它的应用远远超过上述范围。
内部结构:在模似电路中再讲,本课程只关心它的外部特殊性和电路模型
2、电路符号,。
。
E
E
+
-
+
-。
。
。+
。
。
E +
-
+
-。
。
。+u-
u+
u0
。 E +
+
-。
。
。+u-
u+
-
+ +
-
u0+
第五章 含有运算放大器的电阻电路
06年 9月 27日
ud=u+-u-差动输入信号 A---运放的电压放大倍数若把 +端接地,则 u0=-Au-,所以 u0与 u-反向若把 -端接地,则 u0=+Au+,所以 u0与 u+同相
3、运放的输入 ---输出特性 (运放的外部特性)
在 内,u0与 ud成线性关系 u0=Aud
当 时,u0趋于饱和,因为 A很大,饱和电压用 usat表示
4、运放电路模型,Rin-----输入电阻很大,R0----输出电阻很小电压控制电压源,A-----开环放大倍数。开环状态无反馈闭环状态:有反馈若在输入端同时加入,则有,u0=A(u- u+ u-) =Audu+-
duε-
du
u0
ud
usat
εε-
。
。。
a
b
+
-u
-
u+
+
- A( u
+-u-)
。
。
+
-
u0
R0
Rin
+
-
A( u+-u-) u0
+
-
R0
Rin
u-
u+
运放的电路模型
5-2 比例电路
1、反向 比例器的电路构成:
用理想运放近似,A看作无穷大,
因为 i净 =0 所以 i1=i2 i1=( uin-u-) /R1 i2=( u--u0) /R2
u-=u+ 而 u+=0,所以 u-=0 uin/R1=-u0/R2
u0/uin=-R2/R1比例反相
。
+
-
+
- 。+。
。
uin
i2
+
-
u0
i=0
u-
i1
-
R1
R2
A无穷大,而 u0为有限值,所以 u+-u-=0
5-3 含有理想运放的电路分析理想运放两特点,1、虚断,i净 =0
2、虚短,u-=u+ u净 =0 因为,u0=A( u+-u-)
例 1:同向比例器,求 u0与 uin之间关系解:因 i1=i2=0,所以 u2=u0/( R1+R2) R1
因 u-=u+,所 uin=u2 uin=u0/( R1+R2) R1 u0/uin=1+R2/R1正向+
。
+ +
-
。
。+。
。
uin
i2
+
-
u-
i1
-
R2R1
u2 u0
+
-
A无穷大,而 u0为有限值,所以 u+-u-=0
。
*电压跟随器的隔离作用:上例中若 R1=无穷大,R2=0,则 u0=uin,
出 =入,跟随作用
R1
R2 RLu1 u2
++ R1
R2 RLu1 u2
++
+
-
+ +
u2
分压作用 u2=R2/( R1+R2) u1
若把 RL直接入,则影响 u2,
此时 u2=R2/( R1+R2) u1 RL
的作用隔离了
-。 -
。
。- - -
接入 RL后的电压 =接入 RL前的电压 (都为 u2)
例 2:图示为加法器,试说明其工作原理,分析:因 i净 =0即 i-=0,所以
if=i1+i2+i3
负号表示端加入加法器则令
,---)uu-(uu
RRRR )
R
u
R
u
R
u
(Ru
R
u
R
u
R
u
R
u
0uu
R
uu
R
uu
R
uu
R
uu
3210
f321
3
3
2
2
1
1
f0
3
3
2
2
1
1
f
0
-
3
3
2
2
1
1
f
0
u0
。
+
-
+
-
。
。+。u2
if
+
-
i-=0u-
i1
-
+。
i2+
。 i3
Rf
R1
R2
R3
u1
u3
反向例 3:图示电路含有 2个运放,设 R5=R6试求 u0/uin
-
+
-。 。+
u0
+
-
i=0+
-
+
- 。+
uin i=0u-
-
R4
R6 R3
R5
R2
R1
解:对结点 1,2列结点电压方程(因为 un1=un2=0)
因为电流不定输出端不写结点方程消
,
GG
GG
R
u
R
u
R
u
R
u
R
u
0
R
u
R
u
R
u
u0
R
u
R
u
R
u
43
21
in
0
4
0
3
0
2
in
1
in
3
0
5
0
2
in
0
4
0
6
0
1
in
2、
1、
③ ① ④
。
②0u?
互导为负,自导不为零,
但 un1,un2为零本 章小结:1、理想放大器的两个特点
2、结点电压法的具体应用作业:5-1、5-2、5-3、5-5
两个输入端,一个反向端,
一个同相输入端,一个出端
5-1 运算放大器的电路模型
1、运算放大器:是一种包含有许多晶体管的集成电路,
特点:输入电阻高,输出电阻低。高放大倍数因为它能完成加法、积分、微分等数学运算而被称为运算放大器,
但它的应用远远超过上述范围。
内部结构:在模似电路中再讲,本课程只关心它的外部特殊性和电路模型
2、电路符号,。
。
E
E
+
-
+
-。
。
。+
。
。
E +
-
+
-。
。
。+u-
u+
u0
。 E +
+
-。
。
。+u-
u+
-
+ +
-
u0+
第五章 含有运算放大器的电阻电路
06年 9月 27日
ud=u+-u-差动输入信号 A---运放的电压放大倍数若把 +端接地,则 u0=-Au-,所以 u0与 u-反向若把 -端接地,则 u0=+Au+,所以 u0与 u+同相
3、运放的输入 ---输出特性 (运放的外部特性)
在 内,u0与 ud成线性关系 u0=Aud
当 时,u0趋于饱和,因为 A很大,饱和电压用 usat表示
4、运放电路模型,Rin-----输入电阻很大,R0----输出电阻很小电压控制电压源,A-----开环放大倍数。开环状态无反馈闭环状态:有反馈若在输入端同时加入,则有,u0=A(u- u+ u-) =Audu+-
duε-
du
u0
ud
usat
εε-
。
。。
a
b
+
-u
-
u+
+
- A( u
+-u-)
。
。
+
-
u0
R0
Rin
+
-
A( u+-u-) u0
+
-
R0
Rin
u-
u+
运放的电路模型
5-2 比例电路
1、反向 比例器的电路构成:
用理想运放近似,A看作无穷大,
因为 i净 =0 所以 i1=i2 i1=( uin-u-) /R1 i2=( u--u0) /R2
u-=u+ 而 u+=0,所以 u-=0 uin/R1=-u0/R2
u0/uin=-R2/R1比例反相
。
+
-
+
- 。+。
。
uin
i2
+
-
u0
i=0
u-
i1
-
R1
R2
A无穷大,而 u0为有限值,所以 u+-u-=0
5-3 含有理想运放的电路分析理想运放两特点,1、虚断,i净 =0
2、虚短,u-=u+ u净 =0 因为,u0=A( u+-u-)
例 1:同向比例器,求 u0与 uin之间关系解:因 i1=i2=0,所以 u2=u0/( R1+R2) R1
因 u-=u+,所 uin=u2 uin=u0/( R1+R2) R1 u0/uin=1+R2/R1正向+
。
+ +
-
。
。+。
。
uin
i2
+
-
u-
i1
-
R2R1
u2 u0
+
-
A无穷大,而 u0为有限值,所以 u+-u-=0
。
*电压跟随器的隔离作用:上例中若 R1=无穷大,R2=0,则 u0=uin,
出 =入,跟随作用
R1
R2 RLu1 u2
++ R1
R2 RLu1 u2
++
+
-
+ +
u2
分压作用 u2=R2/( R1+R2) u1
若把 RL直接入,则影响 u2,
此时 u2=R2/( R1+R2) u1 RL
的作用隔离了
-。 -
。
。- - -
接入 RL后的电压 =接入 RL前的电压 (都为 u2)
例 2:图示为加法器,试说明其工作原理,分析:因 i净 =0即 i-=0,所以
if=i1+i2+i3
负号表示端加入加法器则令
,---)uu-(uu
RRRR )
R
u
R
u
R
u
(Ru
R
u
R
u
R
u
R
u
0uu
R
uu
R
uu
R
uu
R
uu
3210
f321
3
3
2
2
1
1
f0
3
3
2
2
1
1
f
0
-
3
3
2
2
1
1
f
0
u0
。
+
-
+
-
。
。+。u2
if
+
-
i-=0u-
i1
-
+。
i2+
。 i3
Rf
R1
R2
R3
u1
u3
反向例 3:图示电路含有 2个运放,设 R5=R6试求 u0/uin
-
+
-。 。+
u0
+
-
i=0+
-
+
- 。+
uin i=0u-
-
R4
R6 R3
R5
R2
R1
解:对结点 1,2列结点电压方程(因为 un1=un2=0)
因为电流不定输出端不写结点方程消
,
GG
GG
R
u
R
u
R
u
R
u
R
u
0
R
u
R
u
R
u
u0
R
u
R
u
R
u
43
21
in
0
4
0
3
0
2
in
1
in
3
0
5
0
2
in
0
4
0
6
0
1
in
2、
1、
③ ① ④
。
②0u?
互导为负,自导不为零,
但 un1,un2为零本 章小结:1、理想放大器的两个特点
2、结点电压法的具体应用作业:5-1、5-2、5-3、5-5