電路基礎(chǔ)含運算放大器的電路分析學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1電路基礎(chǔ)含運算電路基礎(chǔ)含運算(yn sun)放大器的電放大器的電路分析路分析第一頁，共35頁。a端端 反相輸入反相輸入(shr)端端b端端 同相輸入同相輸入(shr)端端o端端 輸輸 出出 端端RiRi 輸入電阻輸入電阻RoRo輸出電阻輸出電阻A 開環(huán)電壓開環(huán)電壓(diny)放大系數(shù)放大系數(shù)第1頁/共35頁第二頁，共35頁。RiRi 輸入電阻輸入電阻RoRo輸出電阻輸出電阻A 開環(huán)電壓開環(huán)電壓(diny)放大系數(shù)放大系數(shù)四、理想四、理想(lxing)運算運算放大器放大器理想化條件理想化條件(tiojin):ARRi00實際國產(chǎn)某運算放大器實際國產(chǎn)某運算放大器: 開環(huán)放大系數(shù)開環(huán)放大系數(shù)

2、: A=50000 輸入電阻輸入電阻: Ri =1M 輸出電阻輸出電阻: Ro =100 第2頁/共35頁第三頁，共35頁。實際國產(chǎn)實際國產(chǎn)(guchn)某運算放大器某運算放大器: 開環(huán)放大系數(shù)開環(huán)放大系數(shù): A=50000 輸入電阻輸入電阻: Ri =1M 輸出電阻輸出電阻: Ro =100ARRi00因而因而(yn r)又稱又稱a和和b兩點為兩點為 “虛短虛短”iR Ia=0 Ib=0因而稱因而稱a和和b兩點為兩點為 “虛斷虛斷” 1） 2）AU2為有限值為有限值)(2baUUAU又 Ua=Ub第3頁/共35頁第四頁，共35頁。因而因而(yn r)又稱又稱a和和b兩點為兩點為 “虛短虛短”

3、六、輸入輸出特性六、輸入輸出特性(txng)2、線性運放器特性、線性運放器特性(txng)3、理想運放器特性理想運放器特性 - iR Ia=0 Ib=0因而稱因而稱a和和b兩點為兩點為 “虛斷虛斷” 1） 2）AU2為有限值為有限值)(2baUUAU又 Ua=Ub1、一般運放器特性一般運放器特性第4頁/共35頁第五頁，共35頁。例例1、求輸入阻抗、求輸入阻抗(sh r z kn)Zin 。?4?2?3?5?6?1Zin第5頁/共35頁第六頁，共35頁。?4?2?3?5?1Zin第6頁/共35頁第七頁，共35頁。一、比例一、比例(bl)器器i1i2i2i1fRuuRuii121112112uRR

4、uf虛地虛地112)1(uRRuf12iifRuRu211（放大器）（放大器）同相大器同相大器(d q)反相大器反相大器第7頁/共35頁第八頁，共35頁。fRuuRuii121112112uRRuf112)1(uRRuf12iifRuRu211同相大器同相大器(d q)反相大器反相大器(d q)二、加法器二、加法器i3i2i4i1y(t)=af1(t)+ bf2(t)+.虛地虛地第8頁/共35頁第九頁，共35頁。i3i2i4i1虛地虛地)(332211uRRuRRuRRufffo)(3214iiii)(332211RuRuRuRufo第9頁/共35頁第十頁，共35頁。)(332211uRRuR

5、RuRRufffo)(3214iiii)(332211RuRuRuRufo三、減法器三、減法器y(t)=af1(t)-bf2(t)12第10頁/共35頁第十一頁，共35頁。12)(1212uuRRuo21222RRuR111121RuRuo差分差分(ch fn)放大器放大器第11頁/共35頁第十二頁，共35頁。)(1212uuRRuo21222RRuR111121RuRuo差分差分(ch fn)放大器放大器四、積分器四、積分器i1dftyt)()(i2虛地虛地第12頁/共35頁第十三頁，共35頁。i1dftyt)()(虛地虛地dtduCi221iRu1dtiCut221dtuRCut121第1

6、3頁/共35頁第十四頁，共35頁。dtduCi221iRu1dtiCut221dtuRCut121五、微分五、微分(wi fn)器器i1i2dtduCi112iRu2dtduRCu12虛地虛地第14頁/共35頁第十五頁，共35頁。i1dtduCi112iRu2dtduRCu12虛地虛地六、電壓六、電壓(diny)跟隨器跟隨器12uu 特點特點(tdin):輸入阻抗大，輸出阻抗??；輸入阻抗大，輸出阻抗?。蛔饔米饔? 隔離隔離第15頁/共35頁第十六頁，共35頁。六、電壓六、電壓(diny)跟隨器跟隨器12uu 特點特點(tdin):輸入阻抗輸入阻抗(sh r z kn)大，輸出阻抗??；大，輸出阻

7、抗??；作用作用: 隔離隔離12-4 用運算放大器用運算放大器實現(xiàn)受控源實現(xiàn)受控源i1其中其中: =- Rf / R1 i2112uRRuf1u第16頁/共35頁第十七頁，共35頁。u1 u1i1i1ri1其中其中(qzhng): =- Rf / R1 i2112uRRuf1u第17頁/共35頁第十八頁，共35頁。u 2 = - Rf i1 = r i1其中其中(qzhng): r=- Rfi1ri1 12-5 回轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)(huzhun)器器1221guigui伏安伏安(f n)關(guān)系：關(guān)系：電路符號：電路符號：1、回轉(zhuǎn)器：、回轉(zhuǎn)器： 一種非互易多端元件。一種非互易多端元件。r1221riuriu第

8、18頁/共35頁第十九頁，共35頁。1221guigui伏安伏安(f n)關(guān)系：關(guān)系：電路電路(dinl)符符號：號：g : 回轉(zhuǎn)電導(dǎo)（回轉(zhuǎn)電導(dǎo)（S)1、回轉(zhuǎn)器：、回轉(zhuǎn)器： 一種非互易多端元件。一種非互易多端元件。r1221riuriur : 回轉(zhuǎn)電阻（回轉(zhuǎn)電阻（ ）212100uuggii212100iirruu第19頁/共35頁第二十頁，共35頁。g : 回轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)(huzhun)電電導(dǎo)（導(dǎo)（S)r : 回轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)(huzhun)電電阻（阻（ ）212100uuggii212100iirruu回轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)(huzhun)器器特點特點:1、不消耗能量不存儲能量、不消耗能量不存儲能量;2、非記憶元件；

9、、非記憶元件；3、線性非互易元件；、線性非互易元件；4、電量回轉(zhuǎn)作用。、電量回轉(zhuǎn)作用。第20頁/共35頁第二十一頁，共35頁。1221guigui回轉(zhuǎn)器用回轉(zhuǎn)器用(q yn)受控源受控源表示：表示：1、不消耗、不消耗(xioho)能量不存能量不存儲能量儲能量;2、非記憶元件；、非記憶元件；3、線性非互易元件；、線性非互易元件；4、電量回轉(zhuǎn)作用。、電量回轉(zhuǎn)作用。1221riuriugu2gu1+ ri1 - +-ri2 -第21頁/共35頁第二十二頁，共35頁。1221guigui回轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)(huzhun)器用受控器用受控源表示：源表示：1221riuriugu2gu1+ ri1 - +-ri2

10、-2、回轉(zhuǎn)器阻抗逆變、回轉(zhuǎn)器阻抗逆變(n bin)作用作用11IUZin輸入阻抗輸入阻抗(sh r z kn)：22)1(UgIgZLLZg21第22頁/共35頁第二十三頁，共35頁。11IUZin輸出阻抗輸出阻抗(sh ch z kn)：輸入阻抗輸入阻抗(sh r z kn)：22)1(UgIgZLZs22IUZoutsZg21LZg21111UgIg第23頁/共35頁第二十四頁，共35頁。電容電容(dinrng)1、阻抗逆變、阻抗逆變(n bin)具有具有可逆性可逆性soutZgZ21LinZgZ212、逆變后、逆變后Zin和和ZL，Zout和和Zs的性質(zhì)相反的性質(zhì)相反電阻電阻電導(dǎo)電導(dǎo)電感

11、電感開路開路短路短路RRg2CZCr2電感電感電容電容LLg20Z串聯(lián)串聯(lián)并聯(lián)并聯(lián)（書（書P232圖圖12-18）第24頁/共35頁第二十五頁，共35頁。11IUZinLjC 2gCj 練習(xí)練習(xí)(linx)：c=1F, r=1/g=50k, 求求 L=? 其中其中(qzhng)： L=C/g2解：解：2gCL )(2500)1050(10236H(1) 接地電感接地電感:第25頁/共35頁第二十六頁，共35頁。211UILjU1U1I2I2U2121UIgCjUUgI112UgI21UgIUCjII21gICj112UgUg2gCL 第26頁/共35頁第二十七頁，共35頁。ABCDE?1?2?

12、a?b?c?d第27頁/共35頁第二十八頁，共35頁。理想理想(lxing)回轉(zhuǎn)器回轉(zhuǎn)器理想理想(lxing)變變壓器壓器非互易元件非互易元件, 阻抗逆變換阻抗逆變換互易元件互易元件, 阻抗變換阻抗變換21nuu 211ini1221guiguinnA100010ggA第28頁/共35頁第二十九頁，共35頁。00nnH H21unu解：解：211ini21ugi 111uuu 222uuu 12nii2211nuunuu 2nu列求列求u1 和和i2的方程的方程(fngchng)(2221uununu 0121igu 211igu 第29頁/共35頁第三十頁，共35頁。1 運算運算(yn su

13、n)放大器及其等效電路放大器及其等效電路等效電路等效電路理想理想(lxing)運算放大器的理想運算放大器的理想(lxing)化條件化條件“虛短虛短”“虛斷虛斷”2 含運算放大器電路分析含運算放大器電路分析利用利用節(jié)點法節(jié)點法、回路法和、回路法和 “虛短虛短” 、 “虛斷虛斷”概念概念 3 簡單運算電路：簡單運算電路：比例器比例器（放大器）、（放大器）、 加法器、加法器、減法器、減法器、積分器、積分器、 微分器、微分器、電壓跟隨器電壓跟隨器 4 回轉(zhuǎn)器：回轉(zhuǎn)器：伏安關(guān)系、特點、阻抗逆變、伏安關(guān)系、特點、阻抗逆變、模擬電感模擬電感、運算放大器運算放大器實現(xiàn)回轉(zhuǎn)器、實現(xiàn)回轉(zhuǎn)器、與理想變壓與理想變壓器

14、器對比對比12-1，12-2，12-4，12-5，12-7，12-10作業(yè)：作業(yè)：第30頁/共35頁第三十一頁，共35頁。非互易元件非互易元件(yunjin), 阻抗阻抗逆變換逆變換互易元件互易元件(yunjin), 阻阻抗變換抗變換21nuu 211ini1221guiguinnA100010ggA12-6、實現(xiàn)、實現(xiàn)(shxin)負(fù)阻抗變負(fù)阻抗變換器換器2) 伏安特性：伏安特性： 1) 電路符號：電路符號：1、負(fù)阻抗變換器、負(fù)阻抗變換器ZL21121ikiuu（K10實數(shù)）實數(shù)）第31頁/共35頁第三十二頁，共35頁。21121ikiuu2) 伏安伏安(f n)特特性：性： 1) 電路電路(dinl)符符號：號：CNIC :電流倒置型電流倒置型1、負(fù)阻抗變換器、負(fù)阻抗變換器21221iiukuVNIC : 電壓倒置型電壓倒置型2、負(fù)阻抗變換作用、負(fù)阻抗變換作用ZL11).1(IUZin1kZLLinZkZ2).2(（K10實數(shù)）實數(shù)）（K20實數(shù)