含运算放大器的电路分析.ppt

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1、第五章第五章 含运算放大器的含运算放大器的电路的分析电路的分析 v 重重 点点1.1.运放的传输特性运放的传输特性2.2.比例器、加法器、减法器、跟随器等运比例器、加法器、减法器、跟随器等运算电路算电路3.3.含理想运放的运算电路的分析计算含理想运放的运算电路的分析计算 v 难点难点熟练计算含理想运放的思路熟练计算含理想运放的思路 http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛5-1运放的电路模型运放的电路模型http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛一、一、运放的符号运放的符号新新国国标标旧旧国国标标http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛二、二、运放的简介运放的

2、简介 同相端同相端反相端反相端公共端公共端输出端输出端http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛三、三、运放的输入输出关系运放的输入输出关系 1 1、运放输入输出关系曲线、运放输入输出关系曲线http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛2 2、运放的模型、运放的模型http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛四、四、有关的说明有关的说明 在电子技术中，运放可以用于在电子技术中，运放可以用于1信号的运算信号的运算如比例、加法、减法、如比例、加法、减法、积分、微分等积分、微分等2信号的处理信号的处理如有源滤波、采样保如有源滤波、采样保持、电压比较等持、电压比较等http:

3、/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛3波形的产生波形的产生矩形波、锯矩形波、锯齿波、三角波等齿波、三角波等4信号的测量信号的测量主要用于测主要用于测量信号的放大量信号的放大http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛5.2具理想运放的电路分析具理想运放的电路分析http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛一、一、含理想运放的电路分析基础含理想运放的电路分析基础 分析原则：分析原则：l l虚短虚短由于理想运放的线性段放大由于理想运放的线性段放大倍数为无穷大，要运放工作在线性区域，倍数为无穷大，要运放工作在线性区域，运放的输入电压应该无穷小，理想运放运放的输入电压应该无穷小，

4、理想运放的输入端电压近似为零，输入端可以看的输入端电压近似为零，输入端可以看成是短接的成是短接的-“虚短虚短”。http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛l l虚断虚断由运放的模型可见，当运由运放的模型可见，当运放工作在线性区内时，其输入电压近似放工作在线性区内时，其输入电压近似为零，那么其输入电流亦近似为零。这为零，那么其输入电流亦近似为零。这样，我们在分析计算含运放的电路时，样，我们在分析计算含运放的电路时，可以将运放的两个输入端视为开路。可以将运放的两个输入端视为开路。l l虚地虚地*当运放的同相端（或反相当运放的同相端（或反相端）接地时，运放的另一端也相当于接端）接地时，运放

5、的另一端也相当于接地，我们称其为地，我们称其为“虚地虚地”。http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛二、二、含理想运放的电路分析原则含理想运放的电路分析原则 主要应用节点法，结合上面的分析主要应用节点法，结合上面的分析基础得出结论。基础得出结论。http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛三、三、例题例题 例例11反相比例器反相比例器 http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛由于由于“虚断虚断”，则，则。因为。因为:http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛由于由于“虚短虚短”，理想运放的输入电，理想运放的输入电流为零，即流为零，即:,所以：所以：因此

6、：因此：http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛1.其中的其中的RB是运放出平衡电阻，主要是运放出平衡电阻，主要是因为运放内部结构要求两个输入段对是因为运放内部结构要求两个输入段对应的输出电阻平衡所致。应的输出电阻平衡所致。2.当可以通过改变电阻、的大小，从当可以通过改变电阻、的大小，从而使得电路的比例系数改变。该电路正而使得电路的比例系数改变。该电路正是一个由运放构成的反相比例器。是一个由运放构成的反相比例器。注注 意：意：http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛例例22反相器反相器 http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛例例33加法器加法器 http:

7、/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛由于由于“虚短虚短”，理想运放的输入电流，理想运放的输入电流为零，即为零，即 ，所以，所以由于由于“虚断虚断”，则节点，则节点1的电位为零。的电位为零。列写方程：列写方程：http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛对节点对节点1 1列写节点方程（列写节点方程（KCLKCL方程）方程）有有，所以：，所以：由此可见，当由此可见，当 时，时，其实，该电路，其实，该电路正是一个由运放构成的反相加法器。正是一个由运放构成的反相加法器。http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛例例44减法器减法器http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术

8、论坛例例55电压跟随器电压跟随器http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛例例66积分器和微分器积分器和微分器 http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛例例7分析较为复杂的运放电路分析较为复杂的运放电路http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛考虑运放考虑运放1：考虑运放考虑运放2：因为因为http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛考虑运放考虑运放3：http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛例例88设计完成一定运算功能的运放电路设计完成一定运算功能的运放电路已知：已知：求：求：完成上述功能的电路完成上述功能的电路。http:/ 电子发烧友

9、http:/ 电子技术论坛解：解：步骤步骤1:http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛步骤步骤2:http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛步骤步骤3:http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛步骤步骤4:http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛步骤步骤5:http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛步骤步骤:(综合综合)http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛例例99非理想运放电路的计算非理想运放电路的计算已知：已知：求：输入输出电压的关系求：输入输出电压的关系解：电路中有四个独立节点，且节点解：电路中有四个独立节点，且节点1

10、1的的电位已知，因此，可以对节点电位已知，因此，可以对节点2 2和和3 3列写列写节点方程。节点方程。http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛已知：已知：，将，将 作为作为信号源输入。信号源输入。求：能解出求：能解出x的模拟原理电路。的模拟原理电路。解：分析解：分析-将方程变形为：将方程变形为：例例1010求解微分方程的电子模拟原求解微分方程的电子模拟原理电路设计理电路设计 http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛1)用加法器实现用加法器实现2)然后用积分器将然后用积分器将实现出实现出x，而前面的加法，而前面的加法器两个加数量中的器两个加数量中的-0.5x就可以用该就可以用该x的反相比的反相比例得到例得到.http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛