含有运算放大器电阻电路.ppt

**第五章含有运算放大器的电阻电路内容提要运算放大器的电路模型理想运放的两条重要规则含理想运放电路的分析要点几个典型电路。第1页/共16页**§5-1运算放大器的电路模型一、集成运算放大器简介是一个包含许多晶体管的集成电路,电压放大倍数(输出电压与输入电压的比值)很高。最初主要用于模拟计算机,故称集成运算放大器。如今,集成运算放大器的应用早已超出模拟计算的范踌。它象一个性能很高的晶体管,只要外加少数几个元件,就能方便地完成各种各样的功能。第2页/共16页**二、集成运放的应用应用广泛,电路形式千变万化,但从工作状态看,分为线性应用和非线性应用两大类。。可构成各种电压放大器、有源滤波器和比例、加、减、乘、除、指数、对数、微分、积分等线性运算电路;。构成电压比较器、各种非正弦波发生器(方波、三角波、锯齿波)等。信号处理模拟运算第3页/共16页**国产F007内部原理图(对应国外mA741)同相输入端反相输入端输出端正电源负电源调零端调零端A=+u-+-+A反相输入同相输入输出端u-u+uouo+15V-15V第4页/共16页**三、集成运放的输入、外特性、电路模型uo=-Au-同相输入:uo=Au+u-u+uo+-+(1)若在两个输入端同时加输入电压u+和u-有:uo=A(u+-u-)=Aud这叫做双端输入。ud=u+-u-称差动电压。(2)若只在一个输入端加输入电压,另一端接地,则称为单端输入。uo+-+Audu-uo+-+Audu+反相输入:因此也称差动输入方式。第5页/共16页**(电压传输特性)(1)当|ud|e时(2)当|ud|e时uo/Vud/mVo-Usat-eUsateud≤±13uoA=F007:A≈=±15VUsat≈±13Vuo≈±Usat,不再随输入ud的变化而改变运放处于饱和状态。A很大,传输特性很陡,运放在线性放大状态下工作。uo=Audud的变化范围非常小。第6页/共16页**-u+uo+-+AudRoA(u+-u-)+-uo+-Ri+u-u+-ud+-Ri是输入电阻,一般为103~1012W。Ro是输出电阻,一般为十几~几百W。用VCVS表示输入电压对uo的控制作用。开环运行:因内有完整的多级放大器,故不需外围元件,接通电源就能工作。闭环运行:实用中,必须通过一个(反馈)网络把输出端与反相端连接起来才行。第7页/共16页**+-+A+-ui+-uoR1R2i1i2u-+-0②①R2RoRi-Au-+-uo+-R1+-ui+-u-§5-2比例电路分析用结点法分析uo与ui的关系R11+Ri1+R21u--R21uo=R1ui-u-+Ro1+R21=Ro-Au-un1=u-,un2=uo,R21uo消去中间变量u-并整理第8页/共16页**uoui=R1-R211+1+RoR21+R1R2+RiR2A-R2Ro+-+A+-ui+-uoR1R2i1i2u-+-一些高精度的集成运放,A可达107。因A很大,结果足够精确,并说明:uoui=R1-R2uiuo=R1-R2(1)选不同的R1和R2,可获得不同的比例系数,或放大倍数;(2)集成运放性能稍有改变,比例系数基本不受影响。0第9页/共16页**§5-3含理想运放的电路分析一、理想运放在线性应用时的两条规则=(u+-u-)=uduoAu-u+uo+-+∞udi+i-理想运放的参数:A→∞,Ri→∞,Ro=0···Ri→∞(1)i-=i+=0输入端相当于开路(“虚断”路)。→0(2)u+=u-反相端与同相端相当于短路(“虚短”路)。第10页/共16页