電路12章含運算放大器電路課件

12-1運算放大器及其等效電路一、運算放大器

具有高放大倍數(shù)、高輸入阻抗和低輸出阻抗的直接耦合（電壓）放大器。三、外形結(jié)構(gòu)二、電路符號

通常運算放大器有5個引出端：正電源端，負(fù)電源端，同相輸入端，反相輸入端，輸出端。此外還有公共端通常稱為“地”（有源多端器件）為了簡化電路圖中有時將正電源端，負(fù)電源端和地省略。V-V+112-1運算放大器及其等效電路一、運算放大器三、外四、等效電路接地端a端

———反相輸入端b端

———同相輸入端o端

———輸出端———┻AaboV-V+2四、等效電路接地端a端———反相輸入端———┻AaboV-四、等效電路接地端a端

———反相輸入端b端

———同相輸入端o端

———輸出端RiRi

———輸入電阻（非常大）RoRo———輸出電阻（非常?。〢

———開環(huán)電壓放大系數(shù)（非常大）———┻Aabo+3四、等效電路接地端a端———反相輸入端RiRi———輸入RiRo+五、實際運放輸入輸出關(guān)系線性工作，輸出開路時：Ri

———輸入電阻（非常大）Ro———輸出電阻（非常小）A

———開環(huán)電壓放大系數(shù)（非常大）現(xiàn)象：1、線性工作范圍很小；2、要求前級驅(qū)動能力??；3、具有一定的負(fù)載能力；4RiRo+五、實際運放輸入輸出關(guān)系線性工作，輸出開路時：RiRiRi

———輸入電阻RoRo———輸出電阻A

———開環(huán)電壓放大系數(shù)六、理想運算放大器理想化條件:實際國產(chǎn)某運算放大器:

開環(huán)放大系數(shù):A=50000

輸入電阻:Ri

=1M

輸出電阻:Ro

=100

5RiRi———輸入電阻RoRo———輸出電阻A———理想化條件:實際國產(chǎn)某運算放大器:

開環(huán)放大系數(shù):A=50000

輸入電阻:Ri

=1M

輸出電阻:Ro

=100

七、“虛斷”和“虛短”因而又稱a和b兩點為“虛短”

Ia=0Ib=0因而稱a和b兩點為“虛斷”

1）

2）U2為有限值

Uba=Ub-Ua=06理想化條件:實際國產(chǎn)某運算放大器:七、“虛斷”和“虛短”因七、“虛斷”和“虛短”因而又稱a和b兩點為“虛短”八、輸入輸出特性2、理想運放器特性

-注:

虛斷和虛短同時存在。虛斷和虛短概念很重要

Ia=0Ib=0因而稱a和b兩點為“虛斷”

1）

2）U2為有限值

Ua=Ub1、一般運放器特性7七、“虛斷”和“虛短”因而又稱a和b兩點為“虛短”八、輸

12-2含運算放大器電路分析KVL，KCL虛斷、虛短概念

例1、求輸入阻抗Zin

。{?1?2?2?1?3?1Zin812-2含運算放大器電路分析KVL，KCL例1、求輸

例2、圖示電路,求輸入阻抗Zin

。

?4?2?3?5?1Zin9例2、圖示電路,求輸入阻抗Zin。

?4?2?3?5?

12-3簡單運算電路一、比例器i1i2i2i1y(t)=af(t)虛地（放大器）同相大器反相大器1012-3簡單運算電路一、比例器i1i2i2i1y(t

同相大器反相大器二、加法器i3i2i4i1y(t)=af1(t)+bf2(t)+….虛地11同相大器反相大器二、加法器i3i2i4i1y(t)=af1

二、加法器i3i2i4i1y(t)=af1(t)+bf2(t)+….虛地12二、加法器i3i2i4i1y(t)=af1(t)+bf2

三、減法器y(t)=af1(t)-bf2(t)13三、減法器y(t)=af1(t)-bf2(t)13

三、減法器y(t)=af1(t)-bf2(t)差分放大器14三、減法器y(t)=af1(t)-bf2(t)差分放大器1

差分放大器四、積分器i1i2虛地15差分放大器四、積分器i1i2虛地15

四、積分器i1i2虛地16四、積分器i1i2虛地16

五、微分器i1i2虛地六、電壓跟隨器特點:輸入阻抗大，輸出阻抗小；作用:隔離

17五、微分器i1i2虛地六、電壓跟隨器特點:輸入阻抗大，輸出

六、電壓跟隨器特點:輸入阻抗大，輸出阻抗??；作用:隔離12-4用運算放大器實現(xiàn)受控源i1其中:

=-Rf/R1

i2

18六、電壓跟隨器特點:輸入阻抗大，輸出阻抗??；作用:隔離1

12-4用運算放大器實現(xiàn)受控源u2=-Rfi1

=ri1其中:r=-Rfu1

u1i1i1ri1其中:

=-Rf/R1

i21912-4用運算放大器實現(xiàn)受控源u2=-Rfiu2=-Rfi1

=ri1其中:r=-Rfi1ri1

12-5

回轉(zhuǎn)器伏安關(guān)系：電路符號：1、回轉(zhuǎn)器：一種非互易多端元件。r20u2=-Rfi1i1ri112-5回轉(zhuǎn)器

12-5

回轉(zhuǎn)器伏安關(guān)系：電路符號：g:回轉(zhuǎn)電導(dǎo)（S)1、回轉(zhuǎn)器：一種非互易多端元件。rr:回轉(zhuǎn)電阻（

）回轉(zhuǎn)方向2112-5回轉(zhuǎn)器伏安關(guān)系：電路符號：g:回轉(zhuǎn)電不互易吸收的瞬時功率：22不互易吸收的瞬時功率：22回轉(zhuǎn)器特點:回轉(zhuǎn)器用受控源表示：1、不消耗能量不存儲能量;2、非記憶元件；3、線性非互易元件；4、電量回轉(zhuǎn)作用。gu2gu1+ri1

-

+-ri2

-23回轉(zhuǎn)器特點:回轉(zhuǎn)器用受控源表示：1、不消耗能量不存儲能量;g（r）反向回轉(zhuǎn)：或：回轉(zhuǎn)器特點:1、不消耗能量不存儲能量;2、非記憶元件；3、線性非互易元件；4、電量回轉(zhuǎn)作用。24（r）反向回轉(zhuǎn)：或：回轉(zhuǎn)器特點:1、不消耗能量不存儲能量;22、回轉(zhuǎn)器阻抗逆變作用輸出阻抗：輸入阻抗：ZLZs252、回轉(zhuǎn)器阻抗逆變作用輸出阻抗：輸入阻抗：ZLZs25阻抗逆變總結(jié)電容1)、阻抗逆變具有可逆性與回轉(zhuǎn)方向無關(guān)2)、逆變后Zin和ZL，Zout和Zs的性質(zhì)相反電感開路短路電感電容26阻抗逆變總結(jié)電容1)、阻抗逆變具有可逆性2)、逆變后Zin和3、回轉(zhuǎn)器實現(xiàn)模擬電感C

練習(xí)：c=1F,r=1/g=50k,求L=?其中：L=C/g2解：(1)接地電感:L273、回轉(zhuǎn)器實現(xiàn)模擬電感C練習(xí)：c=1F,r=1/g(2)浮地電感:證明以下兩個二端口等效：下面網(wǎng)絡(luò)A方程：28(2)浮地電感:證明以下兩個二端口等效：下面網(wǎng)絡(luò)A方程：A方程為：29A方程為：294、理想回轉(zhuǎn)器與變壓器比較理想回轉(zhuǎn)器理想變壓器非互易元件,阻抗逆變換互易元件,阻抗變換詳細(xì)內(nèi)容見P233表12-1304、理想回轉(zhuǎn)器與變壓器比較理想回轉(zhuǎn)器理想變壓器非互易元件,例1：圖示網(wǎng)絡(luò)，求H參數(shù)矩陣。u1=nu2i2=-ni1解：31例1：圖示網(wǎng)絡(luò)，求H參數(shù)矩陣。u1=nu2解：31

例2：圖示電路中，u1=2cos2000t,求u2(t).解：32例2：圖示電路中，u1=2cos2000t,求u2(t)輸入輸出比較：1、放大；2、移相；3、移相原因是由于有儲能元件。輸入：輸出：33輸入輸出比較：輸入：輸出：33本章小結(jié)1運算放大器及其等效電路等效電路