含运放的电阻电路分析ppt课件

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,*,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513,53 含运放的电阻电路分析一、电压跟随器,1,工作于线性区的理想运放，其差模输入电压,u,d,=0，根据KVL可求得输出电压,u,o,与输入电压源电压,u,in,的关系,它等效于增益为 l的VCVS图(b)。该电路的输出电压,u,o,将跟随输入电压,u,in,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=,2,由于该电路的输入电阻,R,i,为无限大(,u,in,=0)和输出电阻,R,o,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=0,3,二、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,4,当,R,f,R,1,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,R,1,=1k,R,f,=10k,u,in,(,t,)=8cos,t,mV时，输出电压为,当RfR1时，输出电压的幅度比输入电压幅度,5,三、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、同相放大器 利用理想运放的虚短路特性，写出,6,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,R,1,=1k,R,f,=10k,u,in,(,t,)=8cos,t,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,7,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。,8,四、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，,9,当,R,1,=,R,2,=,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,R,3,R,1,=,R,2,时，还能起反相放大作用，是一种加法放大电路。,解得,当R1=R2=R时，上式变为,10,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。,11,五、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,R,ab,。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,12,得到,代入KVL方程,解得,当,R,1,=,R,2,时,得到 代入KVL方程,13,例如,R,1,=,R,2,=1k,R,f,=10k,U,sat,=10V，且运放输入端ab两点间电压,u,0.5V时，,R,ab,=-10k,。,上式表明该电路可将正电阻,R,f,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)可求得负电阻上的电压应满足,例如R1=R2=1k, Rf=10k,14,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,u,o,。,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,15,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 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5-14,514 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,16,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。,17,名 称,时间,名 称,时间,1,铁心变压器的电压波形,5:01,2,铁心变压器的电压电流关系,2:40,3,铁心变压器变比的测量,2:35,4,铁心变压器的电阻变换,1:35,5,铁心变压器的阻抗匹配,2:14,6,铁心变压器的频率特性,4:05,7,ACDC变换器,2:48,8,运算放大器实验,1:56,9,运放加法电路,2:53,10,运放减法电路,2:08,11,运放跟随器的应用,2:58,12,负阻变换器实验,2:34,13,负阻振荡器,1:09,14,回转器变电阻为电导,2:06,根据教学需要，用鼠标点击名称的方法放映相关录像。,名 称时间名 称时间1铁心变压器的电压波形5:01,18,郁金香,郁金香,19,