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《電路邱關源(第五版)》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第五章含有運算放大器的電阻電路首頁本章重點運算放大器的電路模型5-1比例電路的分析5-2含有理想運算放大器的電路的分析5-3重點1.理想運算放大器的外部特性2.含理想運算放大器的電阻電路分析3.一些典型的電路返回運算放大器是一種有著十分廣泛用途的電子器件。最早開始應用于1940年。1960年后，隨著集成電路技術的發(fā)展，運算放大器逐步集成化，大大降低了成本，獲得了越來越廣泛的應用。5-1運算放大器的電路模型1.簡介下頁上頁返回應用信號的運算電路下頁上頁比例、加、減、對數(shù)、指數(shù)、積分、微分等運算。產(chǎn)生方波
2、、鋸齒波等波形。信號的處理電路信號的發(fā)生電路有源濾波器、精密整流電路、電壓比較器、采樣-保持電路。返回電路下頁上頁頻帶過窄。線性范圍小。加入負反饋擴展頻帶。減小非線性失真。優(yōu)點：高增益。輸入電阻大，輸出電阻小。返回缺點：輸入級偏置電路中間級用以電壓放大輸出級輸入端輸出端下頁上頁集成運算放大器返回符號7654321+15V－15V8個管腳：2：倒向輸入端3：非倒向輸入端4、7：電源端6：輸出端1、5：外接調(diào)零電位器8：空腳單向放大下頁上頁返回電路符號a：倒向輸入端，輸入電壓u－b：非倒向輸入端，輸入電壓
3、u+o：輸出端,輸出電壓uo在電路符號圖中一般不畫出直流電源端，而只有a、b、o三端和接地端。圖中參考方向表示每一點對地的電壓，在接地端未畫出時尤須注意。A：開環(huán)電壓放大倍數(shù)，可達十幾萬倍。:公共端(接地端)下頁上頁注意+__+u+u-+_uoao+_udb_+A+返回在a、b間加一電壓ud=u+-u-，可得輸出uo和輸入ud之間的轉移特性曲線如下：2.運算放大器的靜特性Usat-Usat?-?uo/Vud/mVo實際特性au+u-uoo+_ud_+A+b下頁上頁返回Usat-Usat?-?uo/Vu
4、d/mVo分三個區(qū)域：①線性工作區(qū)：
5、ud
6、?則uo=Usatud<-?則uo=-Usat?是一個數(shù)值很小的電壓，例如Usat=13V,A=105，則?=0.13mV。近似特性下頁上頁注意返回3.電路模型輸入電阻輸出電阻當:u+=0,則uo=－Au－當:u－=0,則uo=Au＋4.理想運算放大器下頁上頁+_A(u+-u-)RoRiu+u-＋－uo在線性放大區(qū)，將運放電路作如下理想化處理：①A?∞uo為有限值，則ud=0,即u+=u-，兩個輸入端之間相
7、當于短路(虛短路)。②Ri?∞i+=0,i－=0。即從輸入端看進去，器件相當于開路(虛斷路)。③Ro?0返回5-2比例電路的分析1.倒向比例器運放開環(huán)工作極不穩(wěn)定，一般外部接若干元件(R、C等)，使其工作在閉環(huán)狀態(tài)。下頁上頁+_uo+_uiR1RfRL21_+A+21R1RiRfRoAun1++_uoRL運放等效電路+_ui返回用結點法分析(電阻用電導表示)(G1+Gi+Gf)un1-Gfun2=G1ui-Gfun1＋(Gf+Go+GL)un2=GoAu1u1=un1整理，得(G1+Gi+Gf)un1
8、-Gfun2=G1ui(-Gf+GoA)un1＋(Gf+Go+GL)un2=0解得下頁上頁21R1RiRfRoAu1+_+_uoRL+_ui2.電路分析返回因A一般很大，上式分母中Gf(AGo-Gf)一項的值比(G1+Gi+Gf)(Gf+Go+GL)要大得多。所以uo/ui只取決于反饋電阻Rf與R1的比值，而與放大器本身的參數(shù)無關。負號表明uo和ui總是符號相反(倒向比例器)。下頁上頁表明返回根據(jù)“虛短”：根據(jù)“虛斷”：u+=u-=0，i1=ui/R1i2=-uo/Rfi-=0，i2=i1下頁上頁以上
9、近似結果是將運放看作理想情況而得到。由理想運放的特性：注意返回+_uo+_uiR1RfRL21_+∞+i2i1當R1和Rf確定后，為使uo不超過飽和電壓(即保證工作在線性區(qū))，對ui有一定限制。運放工作在開環(huán)狀態(tài)極不穩(wěn)定，振蕩在飽和區(qū);工作在閉環(huán)狀態(tài)，輸出電壓由外電路決定。(Rf接在輸出端和反相輸入端,稱為負反饋。)下頁上頁注意+_uo+_uiR1RfRL21_+∞+返回下頁上頁5-3含有理想運算放大器的電路的分析根據(jù)理想運放的性質(zhì)，抓住以下兩條規(guī)則：（a）倒向端和非倒向端的輸入電流均為零[“虛斷（路
10、）”]；（b）對于公共端（地），倒向輸入端的電壓與非倒向輸入端的電壓相等[“虛短（路）”]。1.分析方法合理地運用這兩條規(guī)則，并與結點電壓法相結合。返回加法器比例加法器：y=a1x1+a2x2+a3x3，符號如下圖：ui1/R1+ui2/R2+ui3/R3=-uo/Rfuo=-(Rf/R1ui1+Rf/R2ui2+Rf/R3ui3)u-=u+=0i-=0x1a1a2a3-1-yyx2x3下頁上頁+_uoR2Rfi-u+u-R1R3ui1ui2ui3_+∞
