含运算放大器的电路分析.ppt

http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,第五章 含运算放大器的电路的分析,重 点1.运放的传输特性2.比例器、加法器、减法器、跟随器等运算电路3.含理想运放的运算电路的分析计算 难点熟练计算含理想运放的思路,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,5-1 运放的电路模型,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,一、运放的符号,新国标,旧国标,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,二、运放的简介,同相端,反相端,公共端,输出端,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,三、运放的输入输出关系,1、运放输入输出关系曲线,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,2、运放的模型,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,四、有关的说明,在电子技术中，运放可以用于1信号的运算如比例、加法、减法、积分、微分等2信号的处理如有源滤波、采样保持、电压比较等,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,3波形的产生矩形波、锯齿波、三角波等4信号的测量主要用于测量信号的放大,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,5.2 具理想运放的电路分析,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,一、含理想运放的电路分析基础,分析原则：l虚短由于理想运放的线性段放大倍数为无穷大，要运放工作在线性区域，运放的输入电压应该无穷小，理想运放的输入端电压近似为零，输入端可以看成是短接的-“虚短”。,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,l 虚断由运放的模型可见，当运放工作在线性区内时，其输入电压近似为零，那么其输入电流亦近似为零。这样，我们在分析计算含运放的电路时，可以将运放的两个输入端视为开路。l 虚地*当运放的同相端（或反相端）接地时，运放的另一端也相当于接地，我们称其为“虚地”。,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,二、含理想运放的电路分析原则 主要应用节点法，结合上面的分析基础得出结论。,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,三、例题 例1反相比例器,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,由于“虚断”，则。因为:,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,由于“虚短”，理想运放的输入电流为零，即:,所以：,因此：,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,1.其中的RB是运放出平衡电阻，主要是因为运放内部结构要求两个输入段对应的输出电阻平衡所致。2.当可以通过改变电阻、的大小，从而使得电路的比例系数改变。该电路正是一个由运放构成的反相比例器。,注 意：,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,例2反相器,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,例3加法器,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,由于“虚短”，理想运放的输入电流为零，即，所以,由于“虚断”，则节点1的电位为零。列写方程：,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,对节点1列写节点方程（KCL方程）有，所以：,由此可见，当 时，其实，该电路正是一个由运放构成的反相加法器。,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,例4减法器,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,例5电压跟随器,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,例6积分器和微分器,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,例7分析较为复杂的运放电路,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,考虑运放1：,考虑运放2：,因为,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,考虑运放3：,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,例8设计完成一定运算功能的运放电路,已知：求：完成上述功能的电路。,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,解：步骤1:,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,步骤2:,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,步骤3:,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,步骤4:,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,步骤5:,步骤:(综合),http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,例9非理想运放电路的计算,已知：,求：输入输出电压的关系解：电路中有四个独立节点，且节点1的电位已知，因此，可以对节点2和3列写节点方程。,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,已知：，将 作为信号源输入。求：能解出x的模拟原理电路。解：分析-将方程变形为：,例10求解微分方程的电子模拟原理电路设计,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,1)用加法器实现2)然后用积分器将 实现出x，而前面的加法器两个加数量中的-0.5x就可以用该x的反相比例得到.,