含有运算放大器的电阻电路.pptx

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1、1Uo=A(Ub-Ua)=AUdUo=A（U+ - U-）=AUd三、运算放大器（运放）的图形符号三、运算放大器（运放）的图形符号a输出输出b-+A+ Uo -反向输入反向输入同向输入同向输入+-+AA-放大倍数（增益）放大倍数（增益）Ud-差动输入电压差动输入电压运放电路图形进一步简化运放电路图形进一步简化2四、运放的四、运放的 Uo-Ud的特性（图的特性（图5-2） 五、线性运放的电路模型（图五、线性运放的电路模型（图5-3）ab-+Ri+-AUd+ Uo -RoRi-输入电阻输入电阻Ro-输出电阻输出电阻Ud-Ub-Ua=U+-U-注意：实际运放的注意：实际运放的Ri较高，而较高，而Ro

2、较低。较低。 RinRo电路分析时，常常根据运放特性将运放理想化电路分析时，常常根据运放特性将运放理想化3六、理想运放的特点：六、理想运放的特点：Ri=， Ro=0 ，A= 结论结论 ：1、Ri= 则则 Ia=Ib=0 即即I+=I-2、Ro=0 Uo=AUd3、A= ，Uo为有限值，则为有限值，则Ua=Ub 即即U+=U-七、理想运放的图形符号：七、理想运放的图形符号：-+ab-+Ri+-AUd+ Uo -Ro-+A+4$5-2 比例电路的分析（比例电路的分析（114）-+A+R1R2I2I1+ Uin -+ Uo -R2Rin+-AU-Ro+ U-R1+ Uo -+Uin- 1、将电路作等

3、效电路如图、将电路作等效电路如图如图：倒向比例器如图：倒向比例器求求Uo与与Uin关系关系 2、对节点、对节点 列节列节点电压方程点电压方程 （见下页）（见下页）5O On n2 22 2O On n1 12 21 1i in nn n2 22 2n n1 12 2i in n1 1R RA AU U) )U UR R1 1R R1 1( (U UR R1 1R RU UU UR R1 1) )U UR R1 1R R1 1R R1 1( (改写方程：改写方程：U UU U U UU UO On2n2n1n10 0）U）UR R1 1R R1 1（）U）UR RA AR R1 1( ( R R

4、U UU UR R1 1)U)UR R1 1R R1 1R R1 1( (O OO O2 2- -O O2 21 1ininO O2 2- -2 2inin1 16讨论：讨论：当运放理想情况下，当运放理想情况下，Rin A 近似有：近似有：1 12 2i in nO OR RR RU UU U注意：分析理想运放电路时，直接利用运放特性列方程求解电注意：分析理想运放电路时，直接利用运放特性列方程求解电路，会更方便。路，会更方便。2 2O Oinin2 21 12 22 2O O1 12 2ininO OR RR RA A）R RR RR RR R）（1）（1R RR R（1（11 11 1（R

5、RR RU UU U整理得：整理得：7$5-3 含有理想运放的电路分析（含有理想运放的电路分析（116）一、理想运放的特点：一、理想运放的特点： 1、倒向端（、倒向端（-）和非倒向端（）和非倒向端（+）的输入电）的输入电流为零流为零（I-=I+=0） 2、倒向端电位、倒向端电位U-和非倒向端电位和非倒向端电位U+相等相等(U+= U-)二、分析电路方法二、分析电路方法 1） 根据理想运放特点结合根据理想运放特点结合KCL、KVL列列方程方程 2）列节点电压方程结合理想运放特点）列节点电压方程结合理想运放特点8例例 5-3-1 求求Uo和和Us 的关系的关系-+Us-+Uo-R1R2设设节节点点

6、如如图图: :节节点点分分析析法法: :解解法法一一-比例反向器比例反向器解法二：根据特性直接求解见下页解法二：根据特性直接求解见下页1 12 2- -2 21 1R RUsUsUoUoR R1 1)U)UR R1 1R R1 1( (-KUs-KUsUsUsR RR RUoUo0 0U UU U1 12 290I II I 0 0U UU U: :列列K KC CL L直直接接利利用用理理想想运运放放特特性性解解法法二二：-+Us-+Uo-R1R2 R RU UR RU Us s2 2O O1 11 12 2O OR RR RU Us sU U 10例例5-1 试求输出电压试求输出电压Uo与

7、输入电压与输入电压Uin的关系的关系+Uo-串串联联、R RR R 0 0i i2 21 12 2-+R1R2i1i2+Uin-+U2-非倒向比例器（放大器）非倒向比例器（放大器）当当R1开路，开路，R2短路，称短路，称电压跟随器，起隔离作用电压跟随器，起隔离作用2 2U UU UU UUinUin又又直接列方程：直接列方程：U Uo oR RR RR RU U2 21 11 12 2UoUoR RR RR RUinUin2 21 11 11 12 2R RR R1 1UinUinUoUo11例例5-2 电路所示为加法器，说明原理电路所示为加法器，说明原理-+Uo-U2U1R1R2Rf) )R

8、 RU UR RU U( (R RUoUo1 11 12 22 2f f：利利用用特特性性列列K KC CL L方方程程）U U（U（UUoUo R RR RR R 2 21 1f f2 21 1当当f f1 11 12 22 2R RUoUoR RU UR RU U: :节点1的KCL节点1的KCL0 0U UU U 0 0i i- -12例例 5-3-2 求求Uo和和Us的关系的关系 -+Us-R1R2R3R4+Uo-设设节节点点如如图图 ( (1 1) )节节点点电电压压分分析析: :解解UsUsR RR RR RR RR RR RR RR RUoUo U UU U: :(2)根据运放特

9、性(2)根据运放特性3 31 14 42 24 42 23 32 2- -较复杂的电路，列节点方程较合适较复杂的电路，列节点方程较合适UsUsR R1 1UoUoR R1 1)U)UR R1 1R R1 1( (: :节点1节点11 12 2- -2 21 10 0UoUoR R1 1)U)UR R1 1R R1 1( (: :节点2节点23 34 43 313例例5-3 如图所示，如图所示，R5=R6，试求，试求Uo/Uin+-R1R2+Uin-+UO-R5+-R3R6R4设节点设节点 、 及及UoUo对节点、对节点、 列列KCL方程方程（见下页）（见下页）140 0R RU UR R U

10、UR RUinUin 0 0u u 0 0i i 对节点1：对节点1：4 4O O6 6O O1 14 4O O1 13 3O O2 26 65 5R RU UR RUinUinR RU UR RUinUin 两方程中消去Uo两方程中消去Uo, ,R RR R0 0R RU UR R U UR RUinUin 对节点2：对节点2：3 3O O5 5O O2 23 34 41 12 2O OO O4 41 1O O3 32 2G GG GG GG GUinUinU U U UG GUinUinG GU UG GUinUinG G15习题：习题：5-2，5-4，5-5答案见书后16思考题：求图示电

11、流思考题：求图示电流IL-+1K2K +Us=10V -6K+Uo -ILRL=4K6K解法一：设节点如图，列节点方程解法一：设节点如图，列节点方程 （2）（2） 0 0)Un3)Un36 61 16 61 1( (Un2Un26 61 1 3 3 （1）（1） 10100.5Un20.5Un20.5)Un10.5)Un1（1（11 1：节点节点：节点节点17U Un n2 22 21 1U Un n3 3 2 2U Un n3 3U Un n2 2 ）由由（2U Un n2 22 21 1U Un n1 1 U Un n3 3U Un n1 1又又1 10 0m mA A4 44 40 0R

12、 RU Un n2 2I IL LL L4 40 0V VU Un n2 21 10 00 0. .5 5U Un n2 2U Un n2 22 21 10 0. .5 5) )（1 1代代入入（1 1）18( (1 1) ) U UU U2 21 1U U ：解解法法2 2：利利用用运运放放特特性性- -0 0-+1K2K +Us=10V -6K+Uo -ILRL=4K6K10mA10mAI I 40V40VU U L L0 0）（2 2 2 2U UU U2 21 11 1U U2 21 11010 0 00 00 019练习题练习题5-5 求图示的电压比求图示的电压比UsUsU U0 0

13、-+R3R4R1+Uo -RLR2+Us -解法一：解法一：节点电压法节点电压法121 13 33 32 21 1R RUsUsUn2Un2R R1 1）Un1）Un1R R1 1R R1 1R R1 1（0 0R R1 1- -Un1Un1R R1 1）Un2）Un2R R1 1R R1 1（4 43 33 34 40U3200U4 43 3R RR RUn1Un102 Un1 13 32 21 1R RUsUs）Un1）Un1R R1 1R R1 1R R1 1（节点方程整理得：133221421321133221-)(RRRRRRRRRURRRRRRRRRSUsUsU UU UR RR R0 00 04 43 3代入得：21解法二：将节点2左边电路作戴维宁等效电路321212/ReRRRqUsRRRUoc）（4Re0RUqUoc13322142-RRRRRRRRUsUsU U0 0代入得：22解法3：直接利用特性求解：-+R3R4R1+Uo -RLR2+Us -1UsRRRRRRRRUsRRRRRU3231213232132/14031RURU13322142-RRRRRRRRUsUsU U0 0代入得：