清华大学电路原理课件--电路原理_skja_11

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1、含有运算放大器电路的分析共1讲（总第十一讲）运算放大器和它的外部特性含运算放大器的电路的分析运算放大器和它的外部特性a：反向输入端，输入电压u-b：同向输入端，输入电压u+o：输出端,输出电压uoA：开环电压放大倍数，可达几百万倍1.电路符号º+__+u+u-º+_uoao+_udud_+A+b15V-15V运算放大器(operationalamplifier)：是高放大倍数的放大器放大器usrusc放大倍数2.运算放大器的静态特性①线性工作区：

2、ud

3、

4、>Uds,则uo=Usatud<-Uds,则uo=-UsatUsat-UsatUds-Udsuoud0实际特性近似特性例如Usat=13V,A=105，则Uds=0.13mV。+_ududu+u-uo_+A+abou0=Aud=A(u+-u-)3.电路模型Ri：运算放大器两输入端间的输入电阻。Ro：运算放大器的输出电阻。+_A(u+-u-)RoRiu+u-特点：高放大倍数(A:几万~几百万倍)高输入电阻(Ri:几兆~几十兆)低输出电阻(Ro:几十欧)理想化近似在线性放大区，将运放电路作如下的理想化处理：①A

5、∵uo为有限值，则ud=0，即u+=u-，两个输入端之间相当于短路(虚短路)；②Ri，i+=0，i-=0。即从输入端看进去，元件相当于开路(虚开路)。理想运放的电路符号+_ududu+u-uo_++i+i-uoud0Usat-Usat电压转移特性(外特性)正向饱和区ud>0反向饱和区ud<04.理想运算放大器返回首页含运算放大器的电路的分析运放开环工作极不稳定，一般外部接若干元件(R、C等)，使其工作在闭环状态。1.反相比例器+_uo_+A++_uiR1RfRL12R1RiRfRoAu1+_+_u

6、1+_uo+_uiRL运放等效电路21R1RiRfRoAu1+_+_u1+_uo+_uiRL运放等效电路21用节点电压法分析：(电阻用电导表示)(G1+Gi+Gf)un1-Gfun2=G1ui-Gfun1-(Gf+Go+GL)un2=GoAu1u1=un1整理得(G1+Gi+Gf)un1-Gfun2=G1ui(-Gf+GoA)un1-(Gf+Go+GL)un2=0解得由理想运放构成的反相比例器：+_uo_+++_uiR1RfRLi1i2i-u-u+“虚短”：u+=u-=0，“虚断”：i-=0，i2=i1i1

7、=uS/R1i2=-uo/Rf反相比例器的对外等效电路：相当于一个压控电压源。+_u1i1+_uoi2VCVSu1+_=-Rf/R1ui1/R1+ui2/R2+ui3/R3=-uo/Rfuo=-(Rf/R1ui1+Rf/R2ui2+Rf/R3ui3)u-=u+=0i-=02.加法器+_uo_++R2Rfi-u+u-R1R3ui1ui2ui3u+=u-=uii+=i-=03.正相比例器_++RiuiR1R2u+u-i-+_uo+_i+uo=(R1+R2)/R2ui=(1+R1/R2)ui(uo-u-)/

8、R1=u-/R2应用：在电路中起隔离前后两级电路的作用。特点：①输入阻抗无穷大(虚断)；②输出阻抗为零；③uo=ui。4.电压跟随器_+++_uo+_ui例R2RLR1+_u2+_u1可见，加入跟随器后，隔离了前后两级电路的相互影响。_+++_uiR1R2RL+_u25.积分器C+_uo_+++_uiRiCi-u-iRu-=0i-=0iR=iC返回首页