电路课件：08 运算放大器

1、 作 业5-25-135-15 4-8(a)： +_6V152A156+_9V101A.ab 4-8(a)： +_6V152A156+_9V10.ab+_10V附加作业1：如图所示电路中，当RL=?时, RL可获最大功率，并求此功率值.RL212639A18V_+_+2II4212639A18V_+_+2II4UOC_+212639A18V_+_+2II4UOC_+2126318V_+_+2II4UOC_+18V_+_+U21263_+2II4I_+U61263_+2III附加作业2：已知图中N0为线性电阻无源网络，当us1=10V, us2=0V, Is=4A时, I1=4A, I2=2A;

2、 当us1=0V, us2=0V, Is=2A时, I1=1A, I2=1A; 问us1=0V, us2=10V, Is=0A时, I1=?us2+_N0us1_+IsI1I2+_N04A10V4A2A(a)N02A1A-1A(b)+_N010V(c)I1U+_+_A_a.boE+E-+_ubua+uo+_ a端：反相输入端：在o端输出时相位相反. 电 路 符 号 b端：同相输入端：在o端输出时相位相同. o端：输出端. A：电压放大倍数，也称作“电压增益”.5.1 运算放大器概述 Ri ：输入电阻很大 电 路 模 型 A很大 Ro：输出电阻很小，.RiA(ub- ua).Roabo+_uo+

3、_.ub+_ua+_理想运放理想化条件：5.1 运算放大器概述 理想状态下， “虚断”, 电流可以为0，但不能 把支路从电路里断开. , “虚短”, 但不能在电路中将a、b 两点短接. “虚断”和“虚短”的概念，是分析含理想运放电路的基础.RiA(ub- ua).Roabo+_uo+_.ub+_ua+_iaib5.1 运算放大器概述 常 用 接 法 “虚地”：可把a点电位用0代入，但不能直接作接地处理. 理想化：+_Aa.bo5.1 运算放大器概述（1）反相放大器 利用理想运放输入端口的“虚断”、“虚短”特性分析： 解得 5.2 运算放大器构成的比例器+_.RfR1+_+_uiuoabi1i2

4、（2）同相放大器利用理想运放的“虚短”、“虚断”特性分析： 解得 5.2 运算放大器构成的比例器+_.RfR1+_+_uiuoabi1i2第5章 运算放大器5.1 运算放大器概述5.2 运算放大器构成的比例器5.3 运算放大器典型电路分析目 录 几种常用运放电路分析（1）电压跟随器 图示为电压跟随器，是一种最简单的运放电路. 显然，该电路的输出电压uo将跟随输入电压ui的变化，故称为电压跟随器。 5.3 运算放大器典型电路分析+_a.bo+_uiUo+_ 由于该电路的输入电阻Ri为无限大和输出电阻Ro为零，将它插入两个双口网络之间时，既不会影响网络的转移特性，又能对网络起隔离作用，故又称为缓冲

5、器. 5.3 运算放大器典型电路分析（2）缓冲器 含理想运放的电路分析方法对图(b)：由图(a)的分析可知：由“虚断”： 意味着网络Na的信号可以无损耗地传输给网络Nb，网络 Na又可以不受网络Nb的负载效应影响，可见运算放大器 起到了很好的隔离作用。+_+_u1u2+_NbNa(b)含理想运放的电路分析方法 例如：RL.+_u1u2+_R2R1.+ui_(a) 解：图(a)中： 隔离器的作用含理想运放的电路分析方法可见RL的影响被隔离。图(b)中：+_+_u1u2+_.RLR2R1ui+_.(b) 隔离器的作用 (3) 加法运算电路5.3 运算放大器典型电路分析 当R1=R2=R时，上式变为

6、 该电路输出电压幅度正比于两个输入电压之和，实现了加法运算。当R3 R1=R2时，还能起反相放大作用，是一种加法放大电路。 解得 5.3 运算放大器典型电路分析 (4) 负阻变换器 5.3 运算放大器典型电路分析 得到 代入KVL方程 解得 当R1=R2时 5.3 运算放大器典型电路分析5.3 运算放大器典型电路分析 含理想运放的电路分析 分析方法：节点电压法. 采用概念：“虚断”，“虚短”，“虚地”. 避免问题：对含有运放输出端的节点不予列方程. 求解次序：由最末一级的运放输入端开始，逐渐前移.（7）一般运放电路的分析 例：电路如图所示，求uo/ui。+_+_+_R1+_R2R3R4R5R6

7、方法：运用两个规则，结合节点电压方程求解。注意：不能列写运放输出节点的节点电压方程！5.3 运算放大器典型电路分析+_+_+_R1+_R2R3R4R5R6cba 一般只需对输入端列写节点电压方程：5.3 运算放大器典型电路分析由“虚短”：节点a：: “虚断”节点c：: “虚断” 整理并消去中间变量得：+_+_+_R1+_R2R3R4R5R6cba5.3 运算放大器典型电路分析 例：求电压传输比5.3 运算放大器典型电路分析+_+_R4.R5.R3.R2+_.RsUs1234Uo+_R15.3 运算放大器典型电路分析由“虚短”：由“虚断”：节点4：节点3：节点1：含理想运放的电路分析方法 若需要

8、求流过R1的电流i1，则有： 若需求u1两端看进去的 等效电阻，则有：i15.3 运算放大器典型电路分析 例：电路如图所示，求输入电阻Ri和电流I. _+_R1R1R1R1R1R2abcde_+UiI 5.3 运算放大器典型电路分析由“虚短”：由“虚断”：节点a：节点e：节点d：5.3 运算放大器典型电路分析 例：电路如图所示，试求电流源发出的功率及电流I1和I23mAAB_+U2kI24k2k6k1k3kI112V_+UA=UB例：RL=?时可获最大功率Pmax=?RL142U3V_+I5I_+_+Uab 习题：u1=5V，u2=10V，求uo=?5.3 运算放大器典型电路分析由“虚短”：由“虚断”：节点b：节点a：节点o： 习题：RL=?时可获最大功率Pmax=?+_2154V_+2U1_+_+3U16VRL+_2152U1_+_+3U1UI 习题：Ns为线性含源电阻网络，当Us=6V时, U=4V; Us=12V时, U=6V。求当Us=18V时