含运放的电阻电路分析课件

1、53 含运放的电阻电路分析一、电压跟随器 图513(a)所示电压跟随器是一种最简单的运放电路。 下面采用理想运放线性模型分析几种常用的运放电路。图51353 含运放的电阻电路分析一、电压跟随器 工作于线性区的理想运放，其差模输入电压ud=0，根据KVL可求得输出电压uo与输入电压源电压uin的关系 它等效于增益为 l的VCVS图(b)。该电路的输出电压uo将跟随输入电压uin的变化，故称为电压跟随器。 图513 工作于线性区的理想运放，其差模输入电压ud= 由于该电路的输入电阻Ri为无限大(uin=0)和输出电阻Ro为零，将它插入两个双口网络之间(图514)时，既不会影响网络的转移特性，又能对

2、网络起隔离作用，故又称为缓冲器。 图514 由于该电路的输入电阻Ri为无限大(uin=0二、反相放大器 利用理想运放输入端口的虚短路特性(i-=i+=0)，写出电路中结点的KCL方程 解得 图515二、反相放大器 利用理想运放输入端口的虚短路 当RfR1时，输出电压的幅度比输入电压幅度大，该电路是一个电压放大器。式（512）中的负号表示输出电压与输入电压极性相反，故称为反相放大器。 例如, R1=1k,Rf=10k, uin(t)=8cost mV时，输出电压为 当RfR1时，输出电压的幅度比输入电压幅度三、同相放大器 利用理想运放的虚短路特性，写出图示电路中结点的KCL方程 解得 图516三

3、、同相放大器 利用理想运放的虚短路特性，写出 由于输出电压的幅度比输入电压的幅度大，而且极性相同，故称为同相放大器。 例如R1=1k,Rf=10k, uin(t)=8cost mV时，输出电压为 由于输出电压的幅度比输入电压的幅度大，而且极在幻灯片放映时，请用鼠标单击图片放映录像。在幻灯片放映时，请用鼠标单击图片放映录像。四、加法运算电路 利用理想运放的虚短路特性，写出图示电路中结点的KCL方程 图517四、加法运算电路 利用理想运放的虚短路特性， 当R1=R2=R时，上式变为 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

4、路。 解得 当R1=R2=R时，上式变为 在幻灯片放映时，请用鼠标单击图片放映录像。在幻灯片放映时，请用鼠标单击图片放映录像。五、负阻变换器 用外加电源法求出 a、b两端的VCR关系, 从而求得输入电阻Rab。利用理想运放的虚短路特性，再用观察法列出 图518五、负阻变换器 用外加电源法求出 a、b两端 得到 代入KVL方程 解得 当R1=R2时 得到 代入KVL方程 例如R1=R2=1k, Rf=10k, Usat=10V，且运放输入端ab两点间电压u0.5V时，Rab=-10k。 上式表明该电路可将正电阻Rf变换为一个负电阻。为了实现负电阻，要求运放必须工作于线性区，即 ， 由式(515)

5、可求得负电阻上的电压应满足 例如R1=R2=1k, Rf=10k, 例55 图519(a)电路中的运放工作于线性区，试用叠加定 理计算输出电压uo。 解：工作于线性区的运放模型是线性电阻元件，可以应用叠加定理。 图(b)是一个反相放大器，求得 图(c)是一个同相放大器电路，求得 该电路的输出正比于两个电压之差，是一个减法放大电路。 例55 图519(a)电路中的运放工作于线性区，试用 XT5-14 circuit data 元件 支路 开始 终止 控制 元 件 元 件 类型 编号 结点 结点 支路 符 号 符 号 V 1 1 0 Us1 OA 2 1 2 3 3 0 R 4 2 0 Rf R

6、5 2 3 R1 R 6 3 4 R1 R 7 4 6 Rf V 8 5 0 Us2 OA 9 4 5 10 6 0 独立结点数目 = 6 支路数目 = 10 - 结 点 电 压 , 支 路 电 压 和 支 路 电 流 - RfUs2+R1Us2-R1Us1-RfUs1 V6 = - R1 - 独立电源 V 1 = Us1 单独作用 - -R1-Rf V6 /Us= - R1 - 独立电源 V 8 = Us2 单独作用 - Rf+R1 V6 /Us= - R1 * 符 号 网 络 分 析 程 序 ( SNAP 2.11 ) 成电 七系-胡翔骏 *习题5-14514 电路中的运放工作于线性区，试用叠加定理求输出电压的表达式。 XT5-14 circuit data 在幻灯片放映时，请用鼠标单击图片放映录像。在幻灯片放映时，请用鼠标单击图片放映录像。名 称时间名 称时间1铁心变压器的电压波形5:012铁心变压器的电压电流关系2:403铁心变压器变比的测量2:354铁心变压器的电阻变换1:355铁心变压器的阻抗匹配2:146铁心变压器的频率特性4:057ACDC变换器2:488运算放大器实验1:569运放加法电路2:5310运放减法电路2:0811