电路分析基础运算放大器

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,2. 4,含运算放大器的电阻电路,一,.,运算放大器,(,operational amplifier,),是一种有着十分广泛用途的电子器件。最早开始应用于,1940,年，主要用于模拟计算机，可模拟加、减、积分等运算，对电路进行模拟分析。,1960,年后，随着集成电路技术的发展，运算放大器逐步,集成化,，大大降低了成本，获得了越来越广泛的应用。,运算放大器是高放大倍数的直接耦合的放大器,(,一般内部由,20,个左右的晶体管组成,),，可用来放大直流和频率不太高的交流信号。,1,1.,电路符号,a,：,反向输入端，输入电压,u-,b,：同向,输入端，输入电压,u,+,o,： 输出端,输出电压,u,o,+U,-U:,实际运放均有直流电源端，在电路符号图中一般不画出，而只有,a,b,o,三端和接地端。,(,其中参考方向如图所示，每一点均为,对地,的电压 ，在接地端未画出时尤须注意。,),A,：开环电压放大倍数，可达十几万倍,a,o,b,:,公共端,(,接地端,),-U,+U,u,u,+,u,o,u,o,=A,(,u,+,-,u,-,),2,2.,电路模型,R,i,：运算放大器两输入端间的输入电阻。,R,o,：运算放大器的输出电阻。,+,_,A,(,u,+,-,u,-,),R,o,R,i,u,+,u,-,-U,+U,u,u,+,u,o,3,在线性放大区，将运放电路作如下的理想化处理：,A,u,o,为有限值 ，则,u,d,=0 ,即,u,+,=,u,-,，两个输入端之间相当于短路,(,虚短路,),；,R,i,、,R,O,0,i,+,=0 ,i,-,=0,。,即从输入端看进去，元件相当于开路,(,虚开路,),。,3.,理想运算放大器特点,4,二,.,含运算放大器电路的分析,例,1.,同相比例器,“虚断”：,u,+,=,u,i,i,+,_,+,+,R,i,u,i,R,1,R,2,u,+,u,-,i,-,+,_,u,o,+,_,“虚短”：,u,-,=,u,+,=,u,i,5,例,2.,加法器,u,i1,/,R,1,+,u,i2,/,R,2,+,u,i3,/,R,3,=,-,u,o,/,R,f,u,o,=,-,(,R,f,/,R,1,u,i1,+,R,f,/,R,2,u,i2,+,R,f,/,R,3,u,i3,),u,-,=,u,+,=0,i,-,=0,二,.,含运算放大器电路的分析,+,_,u,o,_,+,+,R,2,R,f,i,-,u,+,u,-,R,1,R,3,u,i1,u,i2,u,i3,6,4.,电压跟随器,特点：,输入阻抗无穷大,(,虚断,),；,输出阻抗为零；,应用：在电路中起隔离前后两级电路的作用。,u,o,=,u,i,。,_,+,+,+,_,u,o,+,_,u,i,7,例,3,可见，加入跟随器后，隔离了前后两级电路的相互影响。,R,2,R,L,R,1,+,_,u,2,+,_,u,1,+,_,u,i,R,1,R,2,R,L,+,_,u,2,u,u,+,u,o,+,_,8,_,+,+,+,_,u,i,R,6,+,_,u,o,_,+,+,R,3,R,1,R,2,R,5,R,4,例,4,设,R,5,=R,6,，试求,u,0,/,u,i,。,解：,“虚断”，列结点,和结点,的结点电压方程视 为电源,“虚短”，,u,n1,=,u,n2,=0,9,