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运算电路运算:输出电压和输入电压之间满足某种函数关系。构成运算电路时,运放工作在线性放大状态。为保证电路工作在线性状态,通常要加入深度负反馈。
运放线性应用时,简化分析过程的两点依据:——虚短——虚断
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运算电路运放电路的模型§开环放大倍数Av0≥105
§输入电阻ri≥106Ω§输出电阻ro≤100
vO=Avo(vP-vN)(V-<vO<V+)
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运算电路运放电路的模型§ Avo(vP-vN)≥V+vo=V+
§ Avo(vP-vN)≤V-vo=V-§电压传输特性§线性区
§在线性范围内vO=Avo(vP-vN)
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OPAMPR1RES2 RfR'RES2Vi Vo
比例运算电路反相比例运算∵虚断∴V+=0V∵虚短∴V-=0V
——虚地
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OPAMPR1RES2 RfR'RES2Vi Vo
比例运算电路∵虚地∴IR1=Vi/R1∵虚地∴IRf=-Vo/RfIR1=IRf
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OPAMPR1RES2 RfR'RES2Vi Vo
比例运算电路实际运放并不是完全理想的。R’起平衡作用,以保证Vi=0V时,V+=V-,Vo也为
0V。
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比例运算电路同相比例运算∵虚短∴V-=V+=Vi∵虚断∴IR1=IRf
OPAMPR' RfR1Vi Vo
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OPAMPR' RfR1Vi Vo
比例运算电路当R1=∞或者Rf=0时,Vo=Vi。电路为电压跟随器。'Vi o
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比例运算电路T型网络比例电路∵虚地
JP?OPAMPR1 R3R2 R4R'Vi Vo
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比例运算电路∵I2=I1∴
设R1=1MΩ,R2=200kΩ,R3=1kΩ,R4=500kΩVo=-100.7Vi JP?OPAMPR1
R3R2 R4R'Vi Vo
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加法运算反相求和电路
∵虚地∴即OPAMPR2R1R3 R' RfV1V2V3 Vo
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加法运算同相求和电路
VoOPAMPR11R1V1 R2V2 R3V3 R'
.
Rf
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和差运算双运放加减电路
Vo1OPAMP VoOPAMPR2V2 R1V1 Rf1,R4.R3V3 Rf2.R'',R',
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OPAMPR1R1' RfRf'ViVi' Vo
减法电路减法运算
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减法电路∵虚短∴V+=V-
OPAMPR1R1' RfRf'ViVi' Vo
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减法电路当R1=R1’、Rf=Rf’时,
或OPAMPR1R1' RfRf'ViVi' Vo
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运算电路例1
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运算电路例2数据放大器
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减法电路例3带环路的运算电路
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减法电路此类电路解题注意事项§检查每个局部电路,看是否工作在负反馈状态
(包括大环路反馈)§根据虚短、虚断的概念确定每个负反馈环路的输入、输出关系§任一个运放的输出都满足线性运算关系