資源描述：
《邱關(guān)源電路課件》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第五章含運(yùn)算放大器的電阻電路重點(diǎn)（1）理想運(yùn)算放大器的外部特性；（2）含理想運(yùn)算放大器的電阻電路分析；（3）熟悉一些典型的電路；運(yùn)算放大器(operationalamplifier)是一種有著十分廣泛用途的電子器件。最早開始應(yīng)用于1940年，1960年后，隨著集成電路技術(shù)的發(fā)展，運(yùn)算放大器逐步集成化，大大降低了成本，獲得了越來越廣泛的應(yīng)用。5.1運(yùn)算放大器的電路模型1.簡介應(yīng)用主要用于模擬計(jì)算機(jī)，可模擬加、減、積分等運(yùn)算，對電路進(jìn)行模擬分析。在信號處理、測量及波形產(chǎn)生方面也獲得廣泛應(yīng)用。電路輸入級偏置電路中間級用以電壓放大輸出級輸入端輸出端符號7654321+15
2、V－15V8個管腳：2：反相輸入端3：同相輸入端4、7：電源端6：輸出端1、5：外接調(diào)零電位器8：空腳單向放大+__+u+u-+_uoao+_ud_+A+b電路符號a：反向輸入端，輸入電壓u－b：同向輸入端，輸入電壓u+o：輸出端,輸出電壓uo在電路符號圖中一般不畫出直流電源端，而只有a,b,o三端和接地端。其中參考方向如圖所示，每一點(diǎn)均為對地的電壓，在接地端未畫出時尤須注意。A：開環(huán)電壓放大倍數(shù)，可達(dá)十幾萬倍:公共端(接地端)在a,b間加一電壓ud=u+-u-，可得輸出uo和輸入ud之間的轉(zhuǎn)移特性曲線如下：分三個區(qū)域：①線性工作區(qū)：
3、ud
4、
5、uo=Aud②正向飽和區(qū)：③反向飽和區(qū)：ud>?則uo=Usatud<-?則uo=-Usat2.運(yùn)算放大器的靜特性?是一個數(shù)值很小的電壓，例如Usat=13V,A=105，則?=0.13mV。Usat-Usat?-?Uo/VUd/mVO實(shí)際特性近似特性au+u-uoo+_ud_+A+b3.電路模型輸入電阻輸出電阻當(dāng):u+=0,則uo=－Au－當(dāng):u－=0,則uo=Au＋在線性放大區(qū)，將運(yùn)放電路作如下的理想化處理：①A??uo為有限值，則ud=0,即u+=u-，兩個輸入端之間相當(dāng)于短路(虛短路)；②Ri??4.理想運(yùn)算放大器i+=0,i－=0。即從輸入端看進(jìn)去，元件
6、相當(dāng)于開路(虛斷路)。+_A(u+-u-)RoRiu+u-＋－uo5.2含運(yùn)算放大器的電路的分析1.反相比例器運(yùn)放開環(huán)工作極不穩(wěn)定，一般外部接若干元件(R、C等)，使其工作在閉環(huán)狀態(tài)。R1RiRfRoAu1+_+_u1+_uo+_uiRL運(yùn)放等效電路21+_uo_+A++_uiR1RfRL12用結(jié)點(diǎn)法分析：(電阻用電導(dǎo)表示)(G1+Gi+Gf)un1-Gfun2=G1ui-Gfun1＋(Gf+Go+GL)un2=GoAu1u1=un1整理，得(G1+Gi+Gf)un1-Gfun2=G1ui(-Gf+GoA)un1＋(Gf+Go+GL)un2=0解得uiR1RiRf
7、RoAu1+_+_u1+_uo+_RL運(yùn)放等效電路21因A一般很大，上式中分母中Gf(AGo-Gf)一項(xiàng)的值比(G1+Gi+Gf)(G1+Gi+Gf)要大得多。所以，后一項(xiàng)可忽略，得近似結(jié)果可將運(yùn)放看作理想情況而得到。表明uo/ui只取決于反饋電阻Rf與R1比值，而與放大器本身的參數(shù)無關(guān)。負(fù)號表明uo和ui總是符號相反(反相比例器)。根據(jù)理想運(yùn)放的特性分析：(1)根據(jù)“虛短”：（2）根據(jù)“虛斷”：(1)當(dāng)R1和Rf確定后，為使uo不超過飽和電壓(即保證工作在線性區(qū))，對ui有一定限制。(2)運(yùn)放工作在開環(huán)狀態(tài)極不穩(wěn)定，振蕩在飽和區(qū);工作在閉環(huán)狀態(tài)，輸出電壓由外電路
8、決定。(Rf接在輸出端和反相輸入端,稱為負(fù)反饋)。注意u+=u-=0，i1=ui/R1i2=-uo/Rfi-=0，i2=i1+_uo_+?++_uiR1RfRLi1i2u+u-2.加法器比例加法器：y=a1x1+a2x2+a3x3，符號如下圖：ui1/R1+ui2/R2+ui3/R3=-uo/Rfuo=-(Rf/R1ui1+Rf/R2ui2+Rf/R3ui3)u-=u+=0i-=0+_uo_+?+R2Rfi-u+u-R1R3ui1ui2ui3x1a1a2a3-1-yyx2x33.正相比例器u+=u-=uii+=i-=0uo=[(R1+R2)/R2]ui=(1+R1
9、/R2)ui_+?+RiuiR1R2u+u-i-+_uo+_i+(uo-u-)/R1=u-/R2根據(jù)“虛短”和“虛斷”結(jié)論（1）uo與ui同相（2）當(dāng)R2=?，R1=0時,uo=ui，為電壓跟隨器（3）輸入、輸出關(guān)系與運(yùn)放本身參數(shù)無關(guān)。4.電壓跟隨器特點(diǎn)：①輸入阻抗無窮大(虛斷)；②輸出阻抗為零；應(yīng)用：在電路中起隔離前后兩級電路的作用。③uo=ui。電路A電路B_+?++_+_uiuo例可見，加入跟隨器后，隔離了前后兩級電路的相互影響。R2RLR1+_u2+_u1_+?++_u1R1R2RL+_u2A電路5.減法運(yùn)算+_uo_+?+R2Rfi-u+u-R1R3ui
10、1ui2i
