（清华）电路原理课件 L4

《（清华）电路原理课件 L4》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第4讲理想运算放大器I、运算放大器（OpAmp）及其外特性II、理想运算放大器（idealOpAmp）及其外特性III、负反馈理想运算放大器电路分析PrinciplesofElectricCircuitsLecture4TsinghuaUniversity2004I、运算放大器（OperationalAmplifier）及其外特性运算放大器：•有源电路元件•40～50年代是模拟计算机的基本组成部分.•60年代以来集成度越来越高，稳定性越来越好.可用于直流或低频交流信号的运算和放大.Prescott内核P4LM324OpAmp108个晶体管102个晶体管,120mm2核心面积125mm

2、2PrinciplesofElectricCircuitsLecture4TsinghuaUniversity200411.电路符号a_a:反相输入invertinginput，u-+_Aoud+b:非反相输入noninvertinginput，u+bu-++VCC+O:输出output,uo+uuVCC:工作电压workingvoltage+o___:接地groundººA：开环电压增益open-loopvoltagegain，105~108au-__Aoud+OpAmp是有源器件，必须由直u+++uo流电源供电。bPrinciplesofElectricCircuitsLectu

3、re4TsinghuaUniversity2004运算放大器消耗的功率：W级与运算放大器连接的电阻值：kΩ级运算放大器的输入和输出电阻：MΩ级和Ω级PrinciplesofElectricCircuitsLecture4TsinghuaUniversity20042+__2.运算放大器的外特性uAd+令ud=u+-u-u-++++u+uo___u近似特性分三个区域：oUsat①线性工作区：实际特性

4、ud

5、Uds,则uo=Usat③反向饱和区：-Usatud<-Uds,则uo=-UsatUds通常很小，比如Usat=13V

6、,A=105，则Uds=0.13mV本讲讨论OpAmp运行于线性区PrinciplesofElectricCircuitsLecture4TsinghuaUniversity20043.电路模型低频+__Au-抽象观点udR++ou+-+R++iuu_A(u+-u-)+_o__u+Ri：运算放大器两输入端间的输入电阻（很大）。Ro：运算放大器的输出电阻（很小）。PrinciplesofElectricCircuitsLecture4TsinghuaUniversity20043u-RoR+i_A(u+-u-)u+工程观点OpAmp输入电阻很大Æ∞输出电阻很小Æ0u-+_A(u+-u-

7、)u+PrinciplesofElectricCircuitsLecture4TsinghuaUniversity2004uo_A实际特性+++u+10_ud+uuo2__u=A(u−u)o21问题：（1）u1、u2的取值范围太小ÅÆuo和ui差别太大。（2）不同OpAmp的A差别很大ÅÆ设计好的放大器只能针对某个OpAmp使用。（3）OpAmp的A随温度变化较大ÅÆ设计好的放大器只能在某个温度下使用。PrinciplesofElectricCircuitsLecture4TsinghuaUniversity20044解决方法：将输出的一部分引到输入（反馈feedback）iRiRf

8、fR1R1+_A2++1++++uiu1_-Au1uoui+u__o___列几个方程？u−uu−ui11o=R1RfuoARf=−u()R+R1+AR1if−Au=u1oPrinciplesofElectricCircuitsLecture4TsinghuaUniversity2004RfuoARfR=−1_Au()R+R1+AR12if1+++u+工程观点iu_o_A充分大uoRf=−uRi1问题：（1）u1、u2的取值范围太小ÅÆuo和ui差别太大。V（2）不同OpAmp的A差别很大ÅÆ设计好的放大器只能针对某个OpAmp使用。V（3）OpAmp的A随温度变化较大ÅÆ设计好的放大

9、器只能在某个温度下使用。VPrinciplesofElectricCircuitsLecture4TsinghuaUniversity20045u-运算放大器Ro+__AR+ud+iA(u-u)u++_+--++u+抽象观点u+uo___OpAmp输入电阻很大Æ∞输出电阻很小Æ0工程观点理想运算放大器u-_++∞A(u-u)AÆ∞i-_+-u-++u++i+uo_u_++_工程观点PrinciplesofElectricCircuitsLecture4Ts