电路12章含运算放大器电路课件

12-1运算放大器及其等效电路一、运算放大器

具有高放大倍数、高输入阻抗和低输出阻抗的直接耦合（电压）放大器。三、外形结构二、电路符号

通常运算放大器有5个引出端：正电源端，负电源端，同相输入端，反相输入端，输出端。此外还有公共端通常称为“地”（有源多端器件）为了简化电路图中有时将正电源端，负电源端和地省略。V-V+112-1运算放大器及其等效电路一、运算放大器三、外四、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———┻AaboV-V+2四、等效电路接地端a端———反相输入端———┻AaboV-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（非常大）RoRo———输出电阻（非常小）A

———开环电压放大系数（非常大）———┻Aabo+3四、等效电路接地端a端———反相输入端RiRi———输入RiRo+五、实际运放输入输出关系线性工作，输出开路时：Ri

———输入电阻（非常大）Ro———输出电阻（非常小）A

———开环电压放大系数（非常大）现象：1、线性工作范围很小；2、要求前级驱动能力小；3、具有一定的负载能力；4RiRo+五、实际运放输入输出关系线性工作，输出开路时：RiRiRi

———输入电阻RoRo———输出电阻A

———开环电压放大系数六、理想运算放大器理想化条件: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

5RiRi———输入电阻RoRo———输出电阻A———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

七、“虚断”和“虚短”因而又称a和b两点为“虚短”

Ia=0Ib=0因而称a和b两点为“虚断”

1）

2）U2为有限值

Uba=Ub-Ua=06理想化条件:实际国产某运算放大器:七、“虚断”和“虚短”因七、“虚断”和“虚短”因而又称a和b两点为“虚短”八、输入输出特性2、理想运放器特性

-注:

虚断和虚短同时存在。虚断和虚短概念很重要

Ia=0Ib=0因而称a和b两点为“虚断”

1）

2）U2为有限值

Ua=Ub1、一般运放器特性7七、“虚断”和“虚短”因而又称a和b两点为“虚短”八、输

12-2含运算放大器电路分析KVL，KCL虚断、虚短概念

例1、求输入阻抗Zin

。{İ1İ2İ2İ1İ3İ1Zin812-2含运算放大器电路分析KVL，KCL例1、求输

例2、图示电路,求输入阻抗Zin

。

İ4İ2İ3İ5İ1Zin9例2、图示电路,求输入阻抗Zin。

İ4İ2İ3İ5İ

12-3简单运算电路一、比例器i1i2i2i1y(t)=af(t)虚地（放大器）同相大器反相大器1012-3简单运算电路一、比例器i1i2i2i1y(t

同相大器反相大器二、加法器i3i2i4i1y(t)=af1(t)+bf2(t)+….虚地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)+….虚地12二、加法器i3i2i4i1y(t)=af1(t)+bf2

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

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

差分放大器四、积分器i1i2虚地15差分放大器四、积分器i1i2虚地15

四、积分器i1i2虚地16四、积分器i1i2虚地16

五、微分器i1i2虚地六、电压跟随器特点:输入阻抗大，输出阻抗小；作用:隔离

17五、微分器i1i2虚地六、电压跟随器特点:输入阻抗大，输出

六、电压跟随器特点: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:

=-Rf/R1

i2

18六、电压跟随器特点:输入阻抗大，输出阻抗小；作用:隔离1

12-4用运算放大器实现受控源u2=-Rfi1

=ri1其中:r=-Rfu1

u1i1i1ri1其中:

=-Rf/R1

i21912-4用运算放大器实现受控源u2=-Rfiu2=-Rfi1

=ri1其中:r=-Rfi1ri1

12-5

回转器伏安关系：电路符号：1、回转器：一种非互易多端元件。r20u2=-Rfi1i1ri112-5回转器

12-5

回转器伏安关系：电路符号：g:回转电导（S)1、回转器：一种非互易多端元件。rr:回转电阻（

）回转方向2112-5回转器伏安关系：电路符号：g:回转电不互易吸收的瞬时功率：22不互易吸收的瞬时功率：22回转器特点: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。gu2gu1+ri1

-

+-ri2

-23回转器特点:回转器用受控源表示：1、不消耗能量不存储能量;g（r）反向回转：或：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。24（r）反向回转：或：回转器特点:1、不消耗能量不存储能量;22、回转器阻抗逆变作用输出阻抗：输入阻抗：ZLZs252、回转器阻抗逆变作用输出阻抗：输入阻抗：ZLZs25阻抗逆变总结电容1)、阻抗逆变具有可逆性与回转方向无关2)、逆变后Zin和ZL，Zout和Zs的性质相反电感开路短路电感电容26阻抗逆变总结电容1)、阻抗逆变具有可逆性2)、逆变后Zin和3、回转器实现模拟电感C

练习：c=1F,r=1/g=50k,求L=?其中：L=C/g2解：(1)接地电感:L273、回转器实现模拟电感C练习：c=1F,r=1/g(2)浮地电感:证明以下两个二端口等效：下面网络A方程：28(2)浮地电感:证明以下两个二端口等效：下面网络A方程：A方程为：29A方程为：294、理想回转器与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,阻抗变换详细内容见P233表12-1304、理想回转器与变压器比较理想回转器理想变压器非互易元件,例1：图示网络，求H参数矩阵。u1=nu2i2=-ni1解：31例1：图示网络，求H参数矩阵。u1=nu2解：31

例2：图示电路中，u1=2cos2000t,求u2(t).解：32例2：图示电路中，u1=2cos2000t,求u2(t)输入输出比较：1、放大；2、移相；3、移相原因是由于有储能元件。输入：输出：33输入输出比较：输入：输出：33本章小结1运算放大器及其等效电路等效电路