考研专业课-电路原理精典PPT讲解、8第五章.ppt

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1、第四章 电路定理(Circuit Theorems),4.1 叠加定理(Superposition Theorem),4.2 替代定理(Substitution Theorem),4.3 戴维宁定理和诺顿定理(Thevenin-Norton Theorem),4.4 最大功率传输定理,对于给定的任意一个电路，其中第k条支路电压为uk、电流为ik，那么这条支路就可以用一个电压等于uk的独立电压源，或者用一个电流等于ik的独立电流源来替代，替代后电路中全部电压和电流均保持原有值(解答唯一)。,定理内容:,4.2 替代定理(Substitution Theorem),例.,若要使,试求Rx。,=,+

2、,解：,用替代定理：,U=U+U=(0.8-0.6)Ix=0.2Ix,Rx=U/Ix=0.2,=,+,第五章含有运算放大器的电阻电路(operational amplifier),5.1 运算放大器的电路模型,5.3 含理想运算放大器的电路的分析,5.2 比例电路的分析,The term operational amplifier was introduced in 1947 by John Ragazzini and his colleagues,in their work on analog computers for the National Defense Reserch Counci

3、l.,1、外形(IC-Integrated circuit)：,Vacuum tubes,Dual in-line package(DIP),Surface outline package(SOP),运 算 放 大 器 简 介,2、组成：是由三极管、电阻、电容、二极管等元件组成的电子电路。可由分立元件或集成电路组成。,Electric circuit of a radio receiver,In 1968，made by Fairchild Semiconductor,提高电压增益（即：放大电压）。即将输入端微弱的（mV级）电信号（直流或低频交流信号）放大到伏级。开环放大倍数可达105以上。,

4、3、功能：,4、用途：,1、运算（+、积分、微分、对数）；2、滤波；3、函数发生器；4、恒压源、恒流源；5、峰值比较器；6、鉴相器 广泛用于计算机、自动控制系统及各种通讯系统。,5、类型：,通用型、高精度型、高阻抗型、高速度型、高压型、低功耗型等。,运放的旧电路符号,运放的新电路符号,1、电路符号,5.1 运算放大器的电路模型,图(a),设在a,b间加一电压 ud=u+u，则可得 uo=f(ud)特性曲线：,Usat,-Usat,Uds,-Uds,分三个区域：,线性工作区：,-Usatuo Usat,正向饱和区：,反向饱和区：,ud Uds,则 uo=UCC,ud-Uds,则 uo=-UCC,

5、2.运算放大器的ud uo 特性,这里Uds是一个数值很小的电压，例如UCC=15V,A=105，则Uds=0.15mV。,A：开环电压放大倍数 或开环增益,输入方式：,1)、单端输入,同相输入:uo=Au+,反相输入:uo=Au,2)、双端输入（差动输入）,uo=A(u+u)=Aud,uo=A(u+u)=1051010-6=1V,3.电路模型,VCVS,_,在线性放大区，将运放电路作如下的理想化处理：,理想运算放大器的条件及模型(Ideal op amp),uo=A(u+u)=Aud,即从输入端看进去，元件相当于开路称为“虚断”。,两个输入端之间相当于短路称为“虚短”；,uo为有限值，,理想

6、运放的电路符号,在线性放大区，理想运放的两个简化条件：,例1,已知:741开环电压放大倍数为2105,Ri=2M,Ro=50,试确定闭环电压放大倍数uo/us,解:,分别对结点1和2列结点电压方程:,代入数值整理,得:,其中:,5.2 比例电路的分析,例1续,已知:741开环电压放大倍数为2105,Ri=2M,Ro=50,试确定闭环电压放大倍数uo/us,解:,对结点1列结点电压方程:,代入数值整理,得:,由理想运放构成的反相比例器：,虚短:,虚断：i+=i-=0,由理想运放构成的反相比例器：,(1)当 R1 和 Rf 确定后，为使 uo 不超过饱和电压(即保证工作在线性区)，对uS有一定限制

7、。,(2)运放工作在闭环状态时，输出电压由外电路决定。,注意：,当 Rf=R1 时，uo=-us 组成反相器，如下图：,y=-x,1.同相(非倒向)比例放大器,分析：,按分压公式得：,即：,5.3 含理想运算放大器电路的分析,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。,uo=uin。,当R10，R2 时；uo=uin,例,可见，加入跟随器后，隔离了前后两级电路的相互影响。,2.加法器,虚短：u-=u+=0,虚断i-=0,工作原理分析：,2.加法器,比例加法器：y=a1x1+a2x2+a3x3，符号如下图：,练 习 1,?,?,练 习 2,若us=0.5V,计算:1)uo;2)i。,答案：-1.25V,50A,解：,练 习 3,确定 uo,答案：-6V,或列结点1的KCL：,练 习 4,+,_,uo,_,+,+,+,_,3V,5k,2k,4k,8k,?,