含有运算放大器的电路

1、建筑电气系建筑电气系本章重点本章重点运算放大器的电路模型运算放大器的电路模型5.1比例电路的分析比例电路的分析5.2含有理想运算放大器的电路分析含有理想运算放大器的电路分析5.3l重点重点 （1 1）理想运算放大器的外部特性；）理想运算放大器的外部特性； （2 2）含理想运算放大器的电阻电路分析；）含理想运算放大器的电阻电路分析； （3 3）一些典型的电路；）一些典型的电路；建筑电气系建筑电气系5.1 5.1 运算放大器的电路模型运算放大器的电路模型建筑电气系建筑电气系信号的运算电路信号的运算电路比例、加、减、对数、指比例、加、减、对数、指数、积分、微分等运算。数、积分、微分等运算。产生方波、

2、锯齿波等波形产生方波、锯齿波等波形信号的处理电路信号的处理电路信号的发生电路信号的发生电路有源滤波器、精密整流电路、有源滤波器、精密整流电路、电压比较器、采样电压比较器、采样-保持电保持电路。路。建筑电气系建筑电气系输输入入级级偏置偏置电路电路中间级中间级用以电用以电压放大压放大输输出出级级频带过窄频带过窄线性范围小线性范围小缺点：缺点：加入负反馈加入负反馈优点：优点：建筑电气系建筑电气系集成运算放大器集成运算放大器建筑电气系建筑电气系7654321+15V15V8 8个管脚：个管脚：单单向向放放大大建筑电气系建筑电气系l电路符号电路符号a：倒向输入端，输入电压倒向输入端，输入电压ub：非倒向

3、：非倒向输入端，输入电压输入端，输入电压u+o：输出端：输出端, 输出电压输出电压 uo在电路符号图中一般不画出直流电在电路符号图中一般不画出直流电源端，而只有源端，而只有a,b,o三端和接地端。三端和接地端。 图中参考方向表示每一点对地的电压，在接图中参考方向表示每一点对地的电压，在接地端未画出时尤须注意。地端未画出时尤须注意。A：开环电压放大倍数，开环电压放大倍数，可达十几万倍。可达十几万倍。: 公共端公共端(接地端接地端)注意注意+_+u+u-+_uoao+_udb_+A+建筑电气系建筑电气系实际特性实际特性au+u-uoo+_udb建筑电气系建筑电气系分三个区域：分三个区域：线性工作区

4、：线性工作区：正向饱和区：正向饱和区：反向饱和区：反向饱和区：近似特性近似特性注意注意建筑电气系建筑电气系3. 3. 电路模型电路模型输入电阻输入电阻输出电阻输出电阻当当: : u+= 0, 则则 uo=Au当当: : u= 0, 则则 uo=Au4. 4. 理想运算放大器理想运算放大器+_RoRiu+u- -uo在线性放大区，将运放电路作如下理想化处理：在线性放大区，将运放电路作如下理想化处理： A Ri Ro 0建筑电气系建筑电气系+_uo+_uiR1RfRL21_+A+21R1RiRfRoAun1+_uoRL运放等效电路运放等效电路+_ui建筑电气系建筑电气系用结点法分析：用结点法分析：

5、( (电阻用电导表示电阻用电导表示) )2.2.电路分析电路分析21R1RiRfRoAun1+_uoRL运放等效电路运放等效电路+_uiiLoffi1foffff1n2o)( )()()(uGGGGGGGAGGGAGGGGuuo建筑电气系建筑电气系uo / ui只取决于反馈电阻只取决于反馈电阻Rf与与R1比值，而与放大器比值，而与放大器本身的参数无关。负号表明本身的参数无关。负号表明uo和和ui总是符号相反总是符号相反( (倒向倒向比例器比例器) )。表明表明iLoffi1foffoff1n2o)( )()()(uGGGGGGGAGGGAGGGGuui1fif1ouRRuGGu建筑电气系建筑电

6、气系i- -= 0，i2= i1以上近似结果可将运放看作理想情况而得以上近似结果可将运放看作理想情况而得到。由理想运放的特性：到。由理想运放的特性：注意注意i1i2+_uo+_uiR1RfRL21_+i1fo uRRu建筑电气系建筑电气系注意+_uo+_uiR1RfRL21_+ +i1fouRRu建筑电气系建筑电气系1. 1. 分析方法分析方法建筑电气系建筑电气系x1a1a2a3- -1- -yyx2x3加法器加法器y =a1x1+a2x2+a3x3 uo= - -(Rf /R1 ui1 +Rf /R2 ui2+Rf /R3 ui3)u- -= u+=0i- -=0+_uoR2Rfi- -u+

7、u- -R1R3ui1ui2ui3_+ +建筑电气系建筑电气系u+= u- -= uii+= i- -= 0uo =(R1 + R2)/R2 ui =(1+ R1/R2) ui(uo- -u- -)/R1= u- -/R2 uo与与ui同相同相当当R2= ，R1=0时，时， uo=ui，为电压跟随器为电压跟随器输入、输出关系与运放本身参数无关。输入、输出关系与运放本身参数无关。结论结论i- -RiuiR1R2u+u- -+_uo+_i+ +_+ +建筑电气系建筑电气系电压跟随器电压跟随器特点特点+_+_uiuo_+ +建筑电气系建筑电气系例例A电电路路R2RLR1+_u2+_u112122uRRRu12122uRRRu建筑电气系建筑电气系fRuuRuuio1i11323i2RRRuuu11 i1323i20)1 (RRuRRRRRuuff11 ii203f21)( , RRuuuRRRRf当当建筑电气系建筑电气系RuR244oV20u建筑电气系建筑电气系解解V2230iuRRu建筑电气系建筑电气系解解V3 V621uuV5 . 12/243uuuRuuRuuo331V3362310uuu建筑电气系建筑电气系+_uo_+ +RRR2RuzuxRuy例例4 4解解建筑电气系建筑电气系解解RRRRRR