電路課件：08 運算放大器

1、 作 業(yè)5-25-135-15 4-8(a)： +_6V152A156+_9V101A.ab 4-8(a)： +_6V152A156+_9V10.ab+_10V附加作業(yè)1：如圖所示電路中，當RL=?時, RL可獲最大功率，并求此功率值.RL212639A18V_+_+2II4212639A18V_+_+2II4UOC_+212639A18V_+_+2II4UOC_+2126318V_+_+2II4UOC_+18V_+_+U21263_+2II4I_+U61263_+2III附加作業(yè)2：已知圖中N0為線性電阻無源網絡，當us1=10V, us2=0V, Is=4A時, I1=4A, I2=2A;

2、 當us1=0V, us2=0V, Is=2A時, I1=1A, I2=1A; 問us1=0V, us2=10V, Is=0A時, I1=?us2+_N0us1_+IsI1I2+_N04A10V4A2A(a)N02A1A-1A(b)+_N010V(c)I1U+_+_A_a.boE+E-+_ubua+uo+_ a端：反相輸入端：在o端輸出時相位相反. 電 路 符 號 b端：同相輸入端：在o端輸出時相位相同. o端：輸出端. A：電壓放大倍數，也稱作“電壓增益”.5.1 運算放大器概述 Ri ：輸入電阻很大 電 路 模 型 A很大 Ro：輸出電阻很小，.RiA(ub- ua).Roabo+_uo+

3、_.ub+_ua+_理想運放理想化條件：5.1 運算放大器概述 理想狀態(tài)下， “虛斷”, 電流可以為0，但不能 把支路從電路里斷開. , “虛短”, 但不能在電路中將a、b 兩點短接. “虛斷”和“虛短”的概念，是分析含理想運放電路的基礎.RiA(ub- ua).Roabo+_uo+_.ub+_ua+_iaib5.1 運算放大器概述 常 用 接 法 “虛地”：可把a點電位用0代入，但不能直接作接地處理. 理想化：+_Aa.bo5.1 運算放大器概述（1）反相放大器 利用理想運放輸入端口的“虛斷”、“虛短”特性分析： 解得 5.2 運算放大器構成的比例器+_.RfR1+_+_uiuoabi1i2

4、（2）同相放大器利用理想運放的“虛短”、“虛斷”特性分析： 解得 5.2 運算放大器構成的比例器+_.RfR1+_+_uiuoabi1i2第5章 運算放大器5.1 運算放大器概述5.2 運算放大器構成的比例器5.3 運算放大器典型電路分析目 錄 幾種常用運放電路分析（1）電壓跟隨器 圖示為電壓跟隨器，是一種最簡單的運放電路. 顯然，該電路的輸出電壓uo將跟隨輸入電壓ui的變化，故稱為電壓跟隨器。 5.3 運算放大器典型電路分析+_a.bo+_uiUo+_ 由于該電路的輸入電阻Ri為無限大和輸出電阻Ro為零，將它插入兩個雙口網絡之間時，既不會影響網絡的轉移特性，又能對網絡起隔離作用，故又稱為緩沖

5、器. 5.3 運算放大器典型電路分析（2）緩沖器 含理想運放的電路分析方法對圖(b)：由圖(a)的分析可知：由“虛斷”： 意味著網絡Na的信號可以無損耗地傳輸給網絡Nb，網絡 Na又可以不受網絡Nb的負載效應影響，可見運算放大器 起到了很好的隔離作用。+_+_u1u2+_NbNa(b)含理想運放的電路分析方法 例如：RL.+_u1u2+_R2R1.+ui_(a) 解：圖(a)中： 隔離器的作用含理想運放的電路分析方法可見RL的影響被隔離。圖(b)中：+_+_u1u2+_.RLR2R1ui+_.(b) 隔離器的作用 (3) 加法運算電路5.3 運算放大器典型電路分析 當R1=R2=R時，上式變?yōu)?/p>

6、 該電路輸出電壓幅度正比于兩個輸入電壓之和，實現了加法運算。當R3 R1=R2時，還能起反相放大作用，是一種加法放大電路。 解得 5.3 運算放大器典型電路分析 (4) 負阻變換器 5.3 運算放大器典型電路分析 得到 代入KVL方程 解得 當R1=R2時 5.3 運算放大器典型電路分析5.3 運算放大器典型電路分析 含理想運放的電路分析 分析方法：節(jié)點電壓法. 采用概念：“虛斷”，“虛短”，“虛地”. 避免問題：對含有運放輸出端的節(jié)點不予列方程. 求解次序：由最末一級的運放輸入端開始，逐漸前移.（7）一般運放電路的分析 例：電路如圖所示，求uo/ui。+_+_+_R1+_R2R3R4R5R6

7、方法：運用兩個規(guī)則，結合節(jié)點電壓方程求解。注意：不能列寫運放輸出節(jié)點的節(jié)點電壓方程！5.3 運算放大器典型電路分析+_+_+_R1+_R2R3R4R5R6cba 一般只需對輸入端列寫節(jié)點電壓方程：5.3 運算放大器典型電路分析由“虛短”：節(jié)點a：: “虛斷”節(jié)點c：: “虛斷” 整理并消去中間變量得：+_+_+_R1+_R2R3R4R5R6cba5.3 運算放大器典型電路分析 例：求電壓傳輸比5.3 運算放大器典型電路分析+_+_R4.R5.R3.R2+_.RsUs1234Uo+_R15.3 運算放大器典型電路分析由“虛短”：由“虛斷”：節(jié)點4：節(jié)點3：節(jié)點1：含理想運放的電路分析方法 若需要

8、求流過R1的電流i1，則有： 若需求u1兩端看進去的 等效電阻，則有：i15.3 運算放大器典型電路分析 例：電路如圖所示，求輸入電阻Ri和電流I. _+_R1R1R1R1R1R2abcde_+UiI 5.3 運算放大器典型電路分析由“虛短”：由“虛斷”：節(jié)點a：節(jié)點e：節(jié)點d：5.3 運算放大器典型電路分析 例：電路如圖所示，試求電流源發(fā)出的功率及電流I1和I23mAAB_+U2kI24k2k6k1k3kI112V_+UA=UB例：RL=?時可獲最大功率Pmax=?RL142U3V_+I5I_+_+Uab 習題：u1=5V，u2=10V，求uo=?5.3 運算放大器典型電路分析由“虛短”：由“虛斷”：節(jié)點b：節(jié)點a：節(jié)點o： 習題：RL=?時可獲最大功率Pmax=?+_2154V_+2U1_+_+3U16VRL+_2152U1_+_+3U1UI 習題：Ns為線性含源電阻網絡，當Us=6V時, U=4V; Us=12V時, U=6V。求當Us=18V時