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《電路邱關(guān)源第五版》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第五章含運(yùn)算放大器的電阻電路總體要求與重點(diǎn)1.了解運(yùn)算放大器的電路模型。2.熟練掌握理想運(yùn)算放大器的運(yùn)算規(guī)則。3.熟練運(yùn)用含運(yùn)算放大器的電路的分析方法?！?.1-5.2運(yùn)算放大器的電路模型及比例電路主要內(nèi)容：1、運(yùn)算放大器的電路模型及其特性（§5.1）2、比例電路的分析（§5.2）運(yùn)算放大器(OperationalAmplifier)運(yùn)算放大器（簡稱運(yùn)放）是一種包含許多“晶體管”的電子器件，主要用于模擬加、減、積分等運(yùn)算，對電路進(jìn)行模擬分析。運(yùn)算放大器是高放大倍數(shù)的直接耦合的放大器，可用來放大直流和頻率不太高的交流信號。最早開始應(yīng)用于1940年，1960年后，隨著集成電路
2、技術(shù)的發(fā)展，運(yùn)算放大器逐步集成化，在信號處理、測量及波形產(chǎn)生方面也獲得廣泛應(yīng)用。一、運(yùn)算放大器的電路模型（§5.1）1、運(yùn)算放大器簡介2.運(yùn)算放大器的電路符號a：反相（倒相）輸入端，輸入電壓u－b：同相（非倒相）輸入端，輸入電壓u+o：輸出端,輸出電壓uoA：開環(huán)電壓放大倍數(shù)u+u-uoudao_+A+b:公共端(接地端)E＋、E－：直流偏置電壓：表示運(yùn)放具有“單方向”性質(zhì)ud＝u＋－u－：差動輸入電壓_++_+_+_注意：圖中電壓的參考方向均為對“地”的電壓，在接地端未畫出時(shí)尤須注意u0＝A（u＋－u－）＝Aud在a,b間加一電壓ud=u+-u-，可得輸出uo和輸入ud
3、之間的轉(zhuǎn)移特性曲線如下：分三個(gè)區(qū)域：①線性工作區(qū)：
4、ud
5、?則uo=Usatud<-?則uo=-Usat3.運(yùn)算放大器的外特性?是一個(gè)數(shù)值很小的電壓，例如Usat=13V,A=105，則?=0.13mV。Usat-Usat?-?Uo/VUd/mVO實(shí)際特性近似特性au+u-uoo+_ud_+A+b4.運(yùn)算放大器的電路模型輸入電阻輸出電阻+_A(u+-u-)RoRiu+u-＋－uou+u-uoudao_+A+b_++_+_+_u0＝A（u＋－u－）＝Aud當(dāng):u+=0,則uo=－Au－當(dāng):u－=0,則uo=
6、Au＋對于放大器的輸入、輸出電阻的要求：？輸入電阻Rin越大越好，因?yàn)樵酱?，放大器從信號源吸收的功率越小，這樣信號源可以帶較多的放大器（兆Ω）輸出電阻Ro越小越好，這樣對相同容量的放大器可以帶較多的負(fù)載（100Ω）在線性放大區(qū)，將運(yùn)放電路作如下的理想化處理：①A??又∵uo為有限值，則ud=0,即u+=u-，兩個(gè)輸入端之間相當(dāng)于短路(虛短路)；②Rin??、RO?05.理想運(yùn)算放大器則：i+=0,i-=0。即從輸入端看進(jìn)去，元件相當(dāng)于開路(虛斷路)?！遳0＝A（u＋－u－）＝Aud+_A(u+-u-)RoRiu+u-＋－uo理想運(yùn)放的電路符號實(shí)際運(yùn)放的電路符號注意：運(yùn)放開
7、環(huán)工作極不穩(wěn)定，且由于開環(huán)放大倍數(shù)A很大，而Usat一般為正負(fù)十幾伏或幾伏，這樣要求輸入電壓就必須很小。一般運(yùn)放外部應(yīng)接某些元件(R、C等)，使其工作在閉環(huán)狀態(tài)。1.反相（倒相）比例器（由實(shí)際運(yùn)放構(gòu)成）由于運(yùn)放開環(huán)工作極不穩(wěn)定，一般外部接某些元件(R、C等)，使其工作在閉環(huán)狀態(tài)。二、比例電路的分析（§5.2）+_uo_+A++_uiR1RfRL12R1RiRfRoAu1+_+_u1+_uo+_uiRL運(yùn)放等效電路21反饋電阻用結(jié)點(diǎn)法分析：(電阻用電導(dǎo)表示)(G1+Gi+Gf)un1-Gfun2=G1ui-Gfun1＋(Gf+Go+GL)un2=Au1Gou1=un1，uo
8、=un2整理，得(G1+Gi+Gf)un1-Gfun2=G1ui(-Gf+GoA)un1＋(Gf+Go+GL)un2=0解得uiR1RiRfRoAu1+_+_u1+_uo+_RL運(yùn)放等效電路21因A一般很大，上式中分母中Gf(AGo-Gf)一項(xiàng)的值比(G1+Gi+Gf)(G1+Gi+Gf)要大得多。所以，后一項(xiàng)可忽略，得近似結(jié)果可將運(yùn)放看作理想情況而得到。表明uo/ui只取決于反饋電阻Rf與R1比值，而與放大器本身的參數(shù)無關(guān)。負(fù)號表明uo和ui總是符號相反(反相比例器)。2、由理想運(yùn)放構(gòu)成的倒相比例器“虛短”：u+=u-=0，i1=ui/R1,i2=-uo/Rf“虛斷”：
9、i-=0，i2=i1有：即：1、當(dāng)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。2、Rf接在輸出端和倒相輸入端,稱為負(fù)反饋電阻。注意：小結(jié)當(dāng)Rf=R1時(shí)，倒相器
