运算放大器-教案.doc

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1、第5章运算放大器§5-1运算放大器概述运算放大器是一种电压放大倍数很高的放大器，不仅可用来实现交流信号放大，而且可以实现直流信号放大，还能与其他元件组合来完成微分、积分等数学运算，因而称为运算放大器。目前它的应用已远远超出了这些范围，是获得最广泛应用的多端元件之一。一、电路符号a+__+Ab+_+15V-15V_+Aobaa端—－反相输入端：在o端输出时相位相反。b端—－同相输入端：在o端输出时相位相同。o端—－输出端A—－放大倍数，也称作“增益”（开环放大倍数：输入端不受o端影响）。二、端口方程：三、电路模型：+__+a_+_+bo+__+a_+_+bo+_o+_ab_+_+_+

2、Aabo四、常用接法理想化：ua≈0。“虚地”：可把a点电位用0代入，但不能直接作接地处理。§5-2运算放大器构成的比例器在运算放大器的应用中，比例器是一种最常见的用途。图示电路即是基本的反相比例器和同相比例器电路。_+RSRf+_uiuo+_ab反相比例器_+R1Rf+_uiuo+_ab同相比例器图中运算放大器均是理想放大器，可利用理想运算放大器的“虚断”、“虚短”或“虚地”概念进行分析。反相比例器中：由“虚地”：；由“虚断”：，则得：，，即与的比值为，表明与反相，故称为反相比例器。注：此处将运算放大器选为理想运算放大器，其分析结果与教材中对实际放大器电路进行分析的结果具有足够的

3、近似精确度。同理对同相比例器有：由“虚短”：；由“虚断”：，则得：，，与同相，故称为同相比例器。§5-3运算放大器典型电路分析分析方法：节点电压法。采用概念：“虚短”，“虚断”，“虚地”。避免问题：对含有运放输出端的节点不予列方程。求解次序：由最末一级的运放输入端开始，逐渐前移。_++_u2+_ub+_abo图(a)是电压跟随器的线路图；图(b)中的运算放大器可作为隔离网络。试对这两个网络进行分析。a)_+NbNa+_u2u1+_b)对图a)：根据KVL有：；由“虚短”：，即输出电压等于输入电压。对图b)：由图a)的分析可知：，由“虚断”：，意味着网络Na的信号可以无损耗地传输给网

4、络Nb，网络Na又可以不受网络Nb的负载效应影响，可见运算放大器起到了很好的隔离作用。R1R2+_u1RL+_u2+_ui例如：c)由图c)：。_++_u2u1+_RLR2R1+_uic)图b)中：，可见RL的影响被隔离。+_+__+例1：解：_+_+_+ab例2：解：_++_abc+_例3：解：若要求输入端等效电阻，则有例4：_++_12_+_+34解：例5：_+_+__+cba+解：