电路基础含运算放大器的电路分析PPT课件

1、四、等效电路接地端a端 反相输入端b端 同相输入端o端 输 出 端RiRi 输入电阻RoRo输出电阻A 开环电压放大系数第1页/共35页RiRi 输入电阻RoRo输出电阻A 开环电压放大系数四、理想运算放大器理想化条件:ARRi00实际国产某运算放大器: 开环放大系数: A=50000 输入电阻: Ri =1M 输出电阻: Ro =100 第2页/共35页理想化条件:实际国产某运算放大器: 开环放大系数: A=50000 输入电阻: Ri =1M 输出电阻: Ro =100 ARRi00五、 “虚断”和“虚短”因而又称因而又称a和和b两点为两点为 “虚短虚短”iR Ia=0 Ib=0因而称a和

2、b两点为 “虚断” 1） 2）AU2为有限值)(2baUUAU又 Ua=Ub第3页/共35页五、 “虚断”和“虚短”因而又称因而又称a和和b两点为两点为 “虚短虚短”六、输入输出特性2、线性运放器特性3、理想运放器特性 - 注: 虚断不是实断；虚短不是实短。 虚断和虚短概念很重要iR Ia=0 Ib=0因而称a和b两点为 “虚断” 1） 2）AU2为有限值)(2baUUAU又 Ua=Ub1、一般运放器特性第4页/共35页12-2 含运算放大器电路分析节点法、回路法节点法、回路法虚断、虚短概念虚断、虚短概念 例1、求输入阻抗Zin 。İ4İ2İ3İ5İ6İ1Zin第5页/共35页例2、图示电路,

3、 求输入阻抗Zin 。İ4İ2İ3İ5İ1Zin第6页/共35页12-3 简单运算电路一、比例器i1i2i2i1y(t)=af(t)fRuuRuii121112112uRRuf虚地112)1(uRRuf12iifRuRu211（放大器）同相大器反相大器第7页/共35页fRuuRuii121112112uRRuf112)1(uRRuf12iifRuRu211同相大器反相大器二、加法器i3i2i4i1y(t)=af1(t)+ bf2(t)+.虚地第8页/共35页二、加法器i3i2i4i1y(t)=af1(t)+ bf2(t)+.虚地)(332211uRRuRRuRRufffo)(3214iiii)

4、(332211RuRuRuRufo第9页/共35页)(332211uRRuRRuRRufffo)(3214iiii)(332211RuRuRuRufo三、减法器y(t)=af1(t)-bf2(t)12第10页/共35页三、减法器y(t)=af1(t)-bf2(t)12)(1212uuRRuo21222RRuR111121RuRuo差分放大器第11页/共35页)(1212uuRRuo21222RRuR111121RuRuo差分放大器四、积分器i1dftyt)()(i2虚地第12页/共35页四、积分器i1dftyt)()(i2虚地dtduCi221iRu1dtiCut221dtuRCut121第1

5、3页/共35页dtduCi221iRu1dtiCut221dtuRCut121五、微分器i1i2dtduCi112iRu2dtduRCu12虚地第14页/共35页五、微分器i1i2dtduCi112iRu2dtduRCu12虚地六、电压跟随器12uu 特点:输入阻抗大，输出阻抗小；作用: 隔离第15页/共35页六、电压跟随器12uu 特点:输入阻抗大，输出阻抗小；作用: 隔离12-4 用运算放大器实现受控源i1其中其中: =- Rf / R1 i2112uRRuf1u第16页/共35页12-4 用运算放大器实现受控源u 2 = - Rf i1 = r i1其中其中: r=- Rfu1 u1i1

6、i1ri1其中其中: =- Rf / R1 i2112uRRuf1u第17页/共35页u 2 = - Rf i1 = r i1其中其中: r=- Rfi1ri1 12-5 回转器1221guigui伏安关系：电路符号：1、回转器： 一种非互易多端元件。r1221riuriu第18页/共35页 12-5 回转器1221guigui伏安关系：电路符号：g : 回转电导（S)1、回转器： 一种非互易多端元件。r1221riuriur : 回转电阻（ ）212100uuggii212100iirruu第19页/共35页g : 回转电导（S)r : 回转电阻（ ）212100uuggii212100ii

7、rruu回转器特点:1、不消耗能量不存储能量;2、非记忆元件；3、线性非互易元件；4、电量回转作用。第20页/共35页回转器特点:1221guigui回转器用受控源表示：1、不消耗能量不存储能量;2、非记忆元件；3、线性非互易元件；4、电量回转作用。1221riuriugu2gu1+ ri1 - +-ri2 -第21页/共35页1221guigui回转器用受控源表示：1221riuriugu2gu1+ ri1 - +-ri2 -2、回转器阻抗逆变作用11IUZin输入阻抗：22)1(UgIgZLLZg21第22页/共35页2、回转器阻抗逆变作用11IUZin输出阻抗：输入阻抗：22)1(UgI

8、gZLZs22IUZoutsZg21LZg21111UgIg第23页/共35页阻抗逆变总结电容1、阻抗逆变具有可逆性soutZgZ21LinZgZ212、逆变后Zin和ZL，Zout和Zs的性质相反电阻电导电感开路短路RRg2CZCr2电感电容LLg20Z串联并联（书P232图12-18）第24页/共35页3、回转器实现模拟电感11IUZinLjC 2gCj 练习：c=1 F, r=1/g=50k , 求 L=? 其中： L=C/g2解：2gCL )(2500)1050(10236H(1) 接地电感:第25页/共35页(2) 浮地电感:211UILjU1U1I2I2U2121UIgCjUUgI

9、112UgI21UgIUCjII21gICj112UgUg2gCL 第26页/共35页4、用运算放大器实现回转器ABCDEİ1İ2İaİbİcİd第27页/共35页5、理想回转器与理想变压器比较理想回转器理想变压器非互易元件, 阻抗逆变换互易元件, 阻抗变换21nuu 211ini1221guiguinnA100010ggA第28页/共35页例1：图示网络，求H参数矩阵。u1=nu2i2=-ni100nnH H21unu解：211ini21ugi 111uuu 222uuu 12nii2211nuunuu 2nu列求u1 和i2的方程)(2221uununu 0121igu 211igu 第2

10、9页/共35页本章小结1 运算放大器及其等效电路等效电路理想运算放大器的理想化条件“虚短”“虚断”2 含运算放大器电路分析利用利用节点法节点法、回路法和、回路法和 “虚短虚短” 、 “虚断虚断”概念概念 3 简单运算电路： 比例器（放大器）、 加法器、减法器、积分器、 微分器、电压跟随器 4 回转器：伏安关系、特点、阻抗逆变、 模拟电感、运算放大器实现回转器、 与理想变压器对比12-1，12-2，12-4，12-5，12-7，12-10作业：第30页/共35页非互易元件, 阻抗逆变换互易元件, 阻抗变换21nuu 211ini1221guiguinnA100010ggA12-6、实现负阻抗变换器2) 伏安特性： 1) 电路符号：1、负阻抗变换器ZL21121ikiuu（K10实数）第31页/共35页12-6、实现负阻抗变换器21121ikiuu2) 伏安特性： 1) 电路符号：CNIC :电流倒置型1、负阻抗变换器21221iiukuVNIC : 电压倒置型2、负阻抗变换作用ZL11).1(IUZin1kZLLinZkZ2).2(（K10实数）（K20实数）第32页/共35页3、用运算放大器实现负阻抗变换器İ1İ2ZLİaİb伏安关系：11IUZin21UU21