电路分析含有运算放大器的电阻电路.ppt

含有运算放大器的电阻电路
Electric Circuits
本章先讨论理想运放，然后再考虑非理想情况，以节点法为工具，分析反相器、电压跟随器、加法器和微分放大器等理想运放电路。
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运算放大器NE5532P和HA17339的封装图
要求：掌握实际运算放大器和理想运算放大器的特性。
掌握理想运放的电阻电路分析方法。
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运放是一个电子电路元件，特性类似电压控制的电压源
它内部由大量的电阻，电容，晶体三极管和二极管组成
运算放大器简称运放，是一种多端集成电路，通常由数十个晶体管和一些电阻构成。最早开始应用于1940年，现已有上千种不同型号的集成运放，是一种价格低廉、用途广泛的电子器件。早期，运放用来完成模拟信号的求和、微分和积分等运算，故称为运算放大器。现在，运放的应用已远远超过运算的范围。它在通信、控制和测量等设备中得到广泛应用。
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在电子技术中，运放可以用于
1．信号的运算——如比例、加法、减法、积分、微分等
2．信号的处理——如有源滤波、采样保持、电压比较等
3．波形的产生——矩形波、锯齿波、三角波等
4．信号的测量——主要用于测量信号的放大
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通用运算放大器的封装及其管脚分配
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运放器件的电气图形符号如图(a)所示。运放在正常工作时，需将一个直流正电源和一个直流负电源与运放的电源端E+和E-相连[图(b)]。两个电源的公共端构成运放的外部接地端。
图5－7
§5－1 运算放大器的电路模型
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运放与外部电路连接的端钮只有四个：两个输入端、一个输出端和一个接地端，这样，运放可看为是一个四端元件。图中i-和i+分别表示进入反相输入端和同相输入端的电流。io表示进入输出端的电流。u-、u+和uo分别表示反相输入端、同相输入端和输出端相对接地端的电压。ud=u+-u-称为差模输入电压。
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运放工作在直流和低频信号的条件下，其输出电压与差模输入电压的典型转移特性曲线uo=f(ud)如图示。该曲线有三个明显的特点：
图5－8
1．uo和ud有不同的比例尺度：uo用V; ud用mV。
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(|ud|<)的区域内，曲线近似于一条很陡的直线，即uo=f(ud)Aud。该直线的斜率与A=uo/ud成比例，A称为开环电压增益，其量值可高达105～108。工作在线性区的运放是一个高增益的电压放大器。
3．在输入信号较大(|ud|>)的区域，曲线f(ud)饱和于uo=Usat。Usat称为饱和电压，其量值比电源电压低2V左右，例如E+=15V, E-=-15V，则+Usat=13V,-Usat =-13V左右。工作于饱和区的运放，其输出特性与电压源相似。
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