模電課件02運(yùn)放.ppt

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1、2.1集成電路運(yùn)算放大器2運(yùn)算放大器2.2理想運(yùn)算放大器2.3基本線性運(yùn)放電路2.4同相輸入和反相輸入放大電路的其他應(yīng)用基本要求:1利用“兩虛”(“虛短”和“虛斷”)的概念，分析基本線性運(yùn)算電路作業(yè):新,2.3.2,2.3.3,2.4.2,2.4.4,2.4.62.1集成電路運(yùn)算放大器1.集成電路運(yùn)算放大器的內(nèi)部組成單元圖2.1.1集成運(yùn)算放大器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖2.2理想運(yùn)算放大器理想：ri≈∞r(nóng)o≈0Avo→∞vO＝Avo(vN－vP)理想集成運(yùn)算放大器的特點(diǎn)：2.2理想運(yùn)算放大器基于理想集成運(yùn)算放大器的特點(diǎn)及深度負(fù)反饋條件下的結(jié)論

2、：串聯(lián)負(fù)反饋，輸入端電壓求和。虛短虛斷虛短虛斷并聯(lián)負(fù)反饋，輸入端電流求和。兩虛的概念，即vid=0，iid=0“兩虛”----理想集成運(yùn)算放大器線性應(yīng)用的分析基礎(chǔ)2.2理想運(yùn)算放大器1）基于"兩虛"對(duì)給定電路中集成運(yùn)放輸入端口相關(guān)節(jié)點(diǎn)列KCL方程；理想集成運(yùn)算放大器線性應(yīng)用的基本分析方法2）用相關(guān)電壓量及元件參數(shù)(電阻阻值)帶入KCL方程，推導(dǎo)出vo與vi的關(guān)系式；3）根據(jù)題意進(jìn)一步求解，如：求增益，或已知vi求vo，或已知vi、負(fù)載求iL等。2.3.1同相放大電路(同相比例運(yùn)算放大電路)電路分析：1）根據(jù)虛短和虛斷的概念有vp≈v

3、n，ip＝-in＝0有：（同相比例運(yùn)算關(guān)系）2.3基本線性運(yùn)放電路（增益）列反相端節(jié)點(diǎn)KCL方程i1i22）帶入電壓量及阻值3）如果要求增益......2.3.1同相放大電路特殊同相放大電路----電壓跟隨器根據(jù)虛短和虛斷有vo＝vn≈vp＝vi2.3基本線性運(yùn)放電路同相放大電路特點(diǎn)：輸入電阻大（因?yàn)榇?lián)負(fù)反饋），對(duì)KCMR的要求高，uIC=uiup=un=uI1）根據(jù)虛短和虛斷的概念有vn≈vp＝0(虛地)，ii＝0KCL:i1＝i22）即2.3.2反相放大電路(反相比例運(yùn)算放大電路)2.3基本線性運(yùn)放電路反相比例運(yùn)算電路分析：R

4、32.3.2反相放大電路2.3基本線性運(yùn)放電路反相比例運(yùn)算電路特點(diǎn)：輸入電阻?。ㄒ?yàn)椴⒙?lián)負(fù)反饋）因虛地?zé)o共模電壓（對(duì)集成運(yùn)放的KCMR要求低）為提高精度，一般接入匹配電阻輸入阻抗匹配－－同相、反相端對(duì)地電阻相等，以抑制零漂2.4同相輸入和反相輸入放大電路的其他應(yīng)用2.4.1求差電路2.4.2儀用放大器2.4.3求和電路2.4.4積分電路和微分電路2.4同相輸入和反相輸入放大電路的其他應(yīng)用2.4.1求差電路從結(jié)構(gòu)上看，它是反相輸入和同相輸入相結(jié)合的放大電路。當(dāng)則若繼續(xù)有則根據(jù)虛短、虛斷和n、p點(diǎn)的KCL得：2.4同相輸入和反相輸入放大

5、電路的其他應(yīng)用2.4.1求差電路從放大器角度看時(shí)，增益為（該電路也稱為差分電路或減法電路）2.4同相輸入和反相輸入放大電路的其他應(yīng)用2.4.1求差電路例2.4.1:一種高輸入電阻的差分電路2.4同相輸入和反相輸入放大電路的其他應(yīng)用解:第一級(jí)同相放大:第二級(jí)差分減法放大:2.4.2儀用放大器2.4同相輸入和反相輸入放大電路的其他應(yīng)用根據(jù)據(jù)虛短、虛斷2.4.3求和電路根據(jù)虛短、虛斷和n點(diǎn)的KCL得：若則有（也稱為反相加法電路）2.4同相輸入和反相輸入放大電路的其他應(yīng)用若輸出再接一級(jí)反相電路，vo=？根據(jù)虛短、虛斷和N點(diǎn)的KCL得：若（加

6、法運(yùn)算）則例：同相加法電路在同相比例運(yùn)算器的同相端再增加一個(gè)信號(hào)輸入端2.4同相輸入和反相輸入放大電路的其他應(yīng)用第一級(jí)反相比例第二級(jí)反相加法例：利用反相信號(hào)求和以實(shí)現(xiàn)減法運(yùn)算即當(dāng)時(shí)得（減法運(yùn)算）2.4同相輸入和反相輸入放大電路的其他應(yīng)用圖1R1RRfvovi1vi2例2-1：如圖電路是由理想集成運(yùn)算放大器構(gòu)成的放大電路試寫出VO與Vi或Vi1，Vi2及Vi3之間關(guān)系式。解：方法一：根據(jù)“兩虛“列KCL方程圖一：∵vP=vN，ii=0,∴vP=vi1,iR1=iRf,圖2R4R9R7R6vi1vi2R2R8vo1vo2R1R5R3vo

7、vi3R10例2-1：如圖電路是由理想集成運(yùn)算放大器構(gòu)成的放大電路試寫出VO與Vi或Vi1，Vi2及Vi3之間關(guān)系式。圖1RR1Rfvovi1vi2解：方法一：根據(jù)“兩虛“列KCL方程圖2R4R9R7R6vi1vi2R2R8vo1vo2R1R5R3vovi3R10圖二：∵vP=vN，ii=0,∴vP1=vi1,iR1=iR2,vP2=vi2,iR5=iR6,vP3=vN3例2-1：如圖電路是由理想集成運(yùn)算放大器構(gòu)成的放大電路試寫出VO與Vi或Vi1，Vi2及Vi3之間關(guān)系式。圖1RR1Rfvovi1vi2圖2R4R9R7R6vi1v

8、i2R2R8vo1vo2R1R5R3vovi3R10解：方法二：熟悉基本運(yùn)算單元電路，結(jié)合疊加法直接寫出單級(jí)關(guān)系式圖一：當(dāng)vi1=0時(shí)，為反相比例運(yùn)算；vi2=0時(shí)，是同相比例運(yùn)算例2-1：如圖電路是由理想集成運(yùn)算放大器構(gòu)成的放大電路