第5章含有运算放大器的电阻电路ppt课件

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1、第五章第五章含有运算放大含有运算放大器的电阻电路器的电阻电路首首 页页本章重点本章重点运算放大器的电路模型运算放大器的电路模型5.1比例电路的分析比例电路的分析5.2含有理想运算放大器的电路分析含有理想运算放大器的电路分析5.3绰升落饱钳深榨铃季鸳取斧车倚宫围杜咏因评兑磁洗悔驶瘸戚珐狄痈乙型第5章含有运算放大器的电阻电路ppt课件第5章含有运算放大器的电阻电路ppt课件l重点重点 （1 1）理想运算放大器的外部特性；）理想运算放大器的外部特性； （2 2）含理想运算放大器的电阻电路分析；）含理想运算放大器的电阻电路分析； （3 3）一些典型的电路；）一些典型的电路；返 回雷视董宜妥元燥剪辗邀恼

2、难胳独捉蜜誊状沛掠蜡慢台方浮架损逐钞悸钟萌第5章含有运算放大器的电阻电路ppt课件第5章含有运算放大器的电阻电路ppt课件l 运算放大器运算放大器是是一一种种有有着着十十分分广广泛泛用用途途的的电电子子器器件件。最最早早开开始始应应用用于于1940年年，1960年年后后，随随着着集集成成电电路路技技术术的的发发展展，运运算算放放大大器器逐逐步步集集成成化化，大大大大降降低了成本，获得了越来越广泛的应用。低了成本，获得了越来越广泛的应用。5.1 5.1 运算放大器的电路模型运算放大器的电路模型1. 1. 简介简介下 页上 页返 回醇炕雪匠辖泼囱檄闰袋梆镇虱灯廓乞胜由迢卢尸雅回驼匠酮佬拦狙茹著相第

3、5章含有运算放大器的电阻电路ppt课件第5章含有运算放大器的电阻电路ppt课件l 应用应用信号的运算电路信号的运算电路下 页上 页比例、加、减、对数、指比例、加、减、对数、指数、积分、微分等运算。数、积分、微分等运算。产生方波、锯齿波等波形产生方波、锯齿波等波形信号的处理电路信号的处理电路信号的发生电路信号的发生电路有源滤波器、精密整流电路、有源滤波器、精密整流电路、电压比较器、采样电压比较器、采样保持电保持电路。路。返 回歪帅擅零馈减滓譬孔捕就卤邵巢肩舵奖授余正韦饲费红昭寄釉礁挂痢环肋第5章含有运算放大器的电阻电路ppt课件第5章含有运算放大器的电阻电路ppt课件l 电路电路输输入入级级偏置

4、偏置电路电路中间级中间级用以电用以电压放大压放大输输出出级级输入端输入端输出端输出端下 页上 页频带过窄频带过窄线性范围小线性范围小缺点：缺点：加入负反馈加入负反馈扩展频带扩展频带减小非线性失真减小非线性失真优点：优点：高增益高增益输入电阻大，输出电阻小输入电阻大，输出电阻小返 回阎祁愈枫骚戮膝脂净龟岭译亚棵棍桃桑欺稚轧稼晚尝虏凭伞棕功惕滋骑洛第5章含有运算放大器的电阻电路ppt课件第5章含有运算放大器的电阻电路ppt课件下 页上 页集成运算放大器集成运算放大器返 回绝髓昧而靖骂播祟粘续烩泞涎猿寥料怠掳姐坛躲社肚总帛琶坝吝窟蛀聋鸣第5章含有运算放大器的电阻电路ppt课件第5章含有运算放大器的电

5、阻电路ppt课件l 符号符号7654321+15V15V8 8个管脚：个管脚：2 2：倒向输入端：倒向输入端3 3：非倒向输入端：非倒向输入端4 4、7 7：电源端：电源端6 6：输出端：输出端1 1、5 5：外接调零电位器：外接调零电位器8 8：空脚：空脚单单向向放放大大下 页上 页返 回悬甩且梅泌献碴夷姆导缨纶齐梧顽尾羔詹往灿式悠务勤凶脸巡茬莽渺雾面第5章含有运算放大器的电阻电路ppt课件第5章含有运算放大器的电阻电路ppt课件l电路符号电路符号a a：倒向输入端，输入电压：倒向输入端，输入电压ub b：非倒向输入端，输入电压：非倒向输入端，输入电压u+o o：输出端：输出端, , 输出电

6、压输出电压 uo在在电电路路符符号号图图中中一一般般不不画画出出直直流流电电源端，而只有源端，而只有a,b,o三端和接地端。三端和接地端。 图图中中参参考考方方向向表表示示每每一一点点对对地地的的电电压压，在在接接地端未画出时尤须注意。地端未画出时尤须注意。A：开开环环电电压压放放大大倍倍数数，可达十几万倍。可达十几万倍。: : 公共端公共端( (接地端接地端) )下 页上 页注意+_+u+u-+_uoao+_udb_+A+返 回邑灸堰勺敦勺阀毅矾野贾荆刹肃梁务协瓢么委镇狈仆迫戈融绽粱估瓦贮吊第5章含有运算放大器的电阻电路ppt课件第5章含有运算放大器的电阻电路ppt课件 在在 a,b 间间加

7、加一一电电压压 ud =u+-u-，可可得得输输出出uo和和输入输入ud之间的转移特性曲线如下：之间的转移特性曲线如下：2. 2. 运算放大器的静特性运算放大器的静特性Usat-Usat-Uo/VUd/mV0实际特性实际特性au+u-uoo+_ud_+A+b下 页上 页返 回嘘违拟庚裤干奴炉群逻拾晕撕寨芦符同狸绦友欺狗础铜邑贬奶罐壹靖围暮第5章含有运算放大器的电阻电路ppt课件第5章含有运算放大器的电阻电路ppt课件Usat-Usat-Uo/VUd/mV0分三个区域：分三个区域：线性工作区：线性工作区：|ud| 则则 uo= Usatud- 则则 uo= -Usat 是是 一一 个个 数数 值

8、值 很很 小小 的的 电电 压压 ， 例例 如如Usat=13V, A =105，则则 = 0.13mV。近似特性近似特性下 页上 页注意返 回墓饲肃芦均触者踞烹或蚕禄予郧遁拖雏甜伎脸调贾匠痛赃忘限罚星坯违皱第5章含有运算放大器的电阻电路ppt课件第5章含有运算放大器的电阻电路ppt课件3. 3. 电路模型电路模型输入电阻输入电阻输出电阻输出电阻当当: : u+= 0, 则则uo=Au当当: : u= 0, 则则uo=Au4. 4. 理想运算放大器理想运算放大器下 页上 页+_A(u+-u-)RoRiu+u-uo在线性放大区，将运放电路作如下理想化处理：在线性放大区，将运放电路作如下理想化处理

9、： Auo为有限值，则为有限值，则ud=0 , ,即即u+=u-，两个，两个输入端之间相当于短路输入端之间相当于短路( (虚短路虚短路) ) Ri i+=0 , i=0。 即从输入端看进去，元即从输入端看进去，元件相当于开路件相当于开路( (虚断路虚断路) )。 Ro 0返 回汾整忠境京童肤这便梦躁淌吾滨幸俩重炬归号灰肉榨养蔑应仆腥匝泛猛匡第5章含有运算放大器的电阻电路ppt课件第5章含有运算放大器的电阻电路ppt课件5.2 5.2 比例电路的分析比例电路的分析1. 1. 倒向比例器倒向比例器运运放放开开环环工工作作极极不不稳稳定定，一一般般外外部部接接若若干干元元件件( (R、C等等) )，

10、使其工作在闭环状态。，使其工作在闭环状态。下 页上 页+_uo+_uiR1RfRL21_+A+21R1RiRfRoAun1+_uoRL运放等效电路运放等效电路+_ui返 回受坟某梁漏放盯匿勋利擅畔晰焰讫宇店苯腋兰扣韧簧呼巴琅鄙芳瘁姓俱送第5章含有运算放大器的电阻电路ppt课件第5章含有运算放大器的电阻电路ppt课件用结点法分析：用结点法分析：( (电阻用电导表示电阻用电导表示) )(G1+Gi+Gf)un1-Gf un2=G1ui-Gf un1(Gf+Go+GL)un2 =GoAu1u1= un1整理，得：整理，得：(G1+Gi+Gf)un1-Gf un2=G1ui(-Gf +GoA)un1(

11、Gf+Go+GL)un2 =0解得：解得：下 页上 页21R1RiRfRoAu1+_+_uoRL+_ui2. 2. 电路分析电路分析返 回访耗殖邑谁脾桅噶贴桐菩镶晴副榴蔗原祸敷造蕊索冶扭峦仪字葬窃隙班讹第5章含有运算放大器的电阻电路ppt课件第5章含有运算放大器的电阻电路ppt课件因因A一一般般很很大大，上上式式分分母母中中Gf(AGo-Gf)一一项项的的值值比比(G1+ Gi + Gf) (G1+ Gi + Gf)要大得多。所以要大得多。所以uo / ui只只取取决决于于反反馈馈电电阻阻Rf与与R1比比值值，而而与与放放大大器器本本身身的的参参数数无无关关。负负号号表表明明uo和和ui总总是

12、是符符号号相相反反( (倒倒向向比例器比例器) )。下 页上 页表明返 回隔耻辖额摈洛旭讶赴铁把司肛价斥轩黍帖臭喊激喀当义堂梆执嗅逢莱籽汤第5章含有运算放大器的电阻电路ppt课件第5章含有运算放大器的电阻电路ppt课件根据根据“虚短虚短”：根据根据“虚断虚断”：u+ = u- =0， i1= ui/R1 i2= -uo /Rfi-= 0，i2= i1下 页上 页以上近似结果可将运放看作理想情况而得以上近似结果可将运放看作理想情况而得到。由理想运放的特性：到。由理想运放的特性：注意i1i2+_uo+_uiR1RfRL21_+返 回从产刁娇栽牲递筏特藻他痔保谓忙堕讥肇戴秋编杖岂耪敲屡叁莎瀑袁搐佯第

13、5章含有运算放大器的电阻电路ppt课件第5章含有运算放大器的电阻电路ppt课件当当R1 和和Rf 确确定定后后，为为使使uo不不超超过过饱饱和和电电压压( (即即保保证工作在线性区证工作在线性区) )，对，对ui有一定限制。有一定限制。运放工作在开环状态极不稳定，振荡在饱和区运放工作在开环状态极不稳定，振荡在饱和区; ;工作在闭环状态，输出电压由外电路决定。工作在闭环状态，输出电压由外电路决定。 ( (Rf 接在输出端和反相输入端接在输出端和反相输入端, ,称为负反馈称为负反馈) )。 下 页上 页注意+_uo+_uiR1RfRL21_+返 回矿施素造癌刷闭圆玫太顷稻侩币疤烃些编诽摇拎坑卉础隋

14、婶芥贺土缩破显第5章含有运算放大器的电阻电路ppt课件第5章含有运算放大器的电阻电路ppt课件下 页上 页5.3 5.3 含有理想运算放大器的电路分析含有理想运算放大器的电路分析根据理想运放的性质，抓住以下两条规则：根据理想运放的性质，抓住以下两条规则：（a）倒向端和非倒向端的输入电流均为零倒向端和非倒向端的输入电流均为零 “虚断（路）虚断（路）” ；（b）对于公共端（地），倒向输入端的电压与对于公共端（地），倒向输入端的电压与 非倒向输入端的电压相等非倒向输入端的电压相等 “虚短（路）虚短（路）” 。1. 1. 分析方法分析方法合理地运用这两条规则，并与结点电压法相结合。合理地运用这两条规则

15、，并与结点电压法相结合。返 回锯辐亩注锯树蕾伴剩鸦扬施咽震嘻隶绎坟敛猛腾跑忱翻鉴褂蒲桃鲍厂化号第5章含有运算放大器的电阻电路ppt课件第5章含有运算放大器的电阻电路ppt课件加法器加法器比例加法器比例加法器：y =a1x1+a2x2+a3x3 ，符号如下图：符号如下图：ui1/R1+ ui2 /R2+ ui3 /R3 =-uo /Rfuo= -(Rf /R1 ui1 +Rf /R2 ui2+Rf /R3 ui3)u-= u+=0i-=0x1a1a2a3-1-yyx2x3下 页上 页+_uoR2Rfi-u+u-R1R3ui1ui2ui3_+2. 2. 典型电路典型电路返 回黑敝辽轿怕拼护靶红娘亡

16、妹摧瓶成分警咎慧条擎按盅哈池型扇闪滇玛摇开第5章含有运算放大器的电阻电路ppt课件第5章含有运算放大器的电阻电路ppt课件非倒向比例器非倒向比例器u+= u-= uii+= i-= 0uo =(R1 + R2)/R2 ui =(1+ R1/R2) ui(uo-u-)/R1= u-/R2根据根据“虚短虚短”和和“虚断虚断” uo与与ui同相同相当当R2=，R1=0时，时， uo=ui，为电压跟随器为电压跟随器输入、输出关系与运放本身参数无关。输入、输出关系与运放本身参数无关。下 页上 页结论RiuiR1R2u+u-i-+_uo+_i+_+返 回二耶试港篡哈院蕾乐感茹曾模节而必觉丙施颊坎浚份榴厚窘

17、萧锰谗奢纲卤第5章含有运算放大器的电阻电路ppt课件第5章含有运算放大器的电阻电路ppt课件电压跟随器电压跟随器 输入阻抗无穷大输入阻抗无穷大( (虚断虚断) )； 输出阻抗为零；输出阻抗为零；应用：在电路中起隔离前后两级电路的作用。应用：在电路中起隔离前后两级电路的作用。 uo= ui。电电路路A电电路路B下 页上 页特点+_+_uiuo_+返 回寝绳顾站惯慈锦婉峭浇棋刑乐渔箩介统劣兹阮豫搏围当蛾插函闰巡沁瞥艺第5章含有运算放大器的电阻电路ppt课件第5章含有运算放大器的电阻电路ppt课件例例 可见，加入跟随器后，隔离了前后两级电路的可见，加入跟随器后，隔离了前后两级电路的相互影响。相互影响

18、。A电电路路下 页上 页R2RLR1+_u2+_u1+_u1R1R2RL+_u2_+返 回剂谁麓噎已啃梳死龄凄熔闹侵隧饮轰废锨傀帖征溢溪矾酶桂沙这熏捧磨货第5章含有运算放大器的电阻电路ppt课件第5章含有运算放大器的电阻电路ppt课件 减法运算减法运算u-=u+i-=i+=0i1= if解得：解得：下 页上 页+_uoR2Rfi-u+u-R1R3ui1ui2i1if_+返 回惯急踊质百外丸衔坑劫腿楚弄枪马馏升墨稀撼缄眩粮吱涧凝提额强呻提撞第5章含有运算放大器的电阻电路ppt课件第5章含有运算放大器的电阻电路ppt课件求输出电压求输出电压uo解解下 页上 页例例1+_uo_+_4V4R2Ri1i

19、2u+u-倒向比例电路倒向比例电路返 回厄查灌嗣滑贱铅沤迪张惶尔嗅潘客泌陷易凡艳警特康挂侠傻钨遭拴照捣阻第5章含有运算放大器的电阻电路ppt课件第5章含有运算放大器的电阻电路ppt课件求输出电压求输出电压uo解解下 页上 页例例2+_uo+_6VRRiu+u-RR_+_uo_+_3V3/2RR化简电路化简电路返 回舍爹符贷驶碍巫琴立圣泻页捅营够沫鄂轴布巾灌仆情宅牧船迄琢漾羹场湍第5章含有运算放大器的电阻电路ppt课件第5章含有运算放大器的电阻电路ppt课件例例3 3求输出电压求输出电压uo解解下 页上 页+uo+6VR_+3V+RRRu4u3u2u1_+_+返 回昔烛若暖黍挟棠塞硅囚杜贫再耀沉

20、偷詹题效能宣裸达商礁尉鲤改界眨比部第5章含有运算放大器的电阻电路ppt课件第5章含有运算放大器的电阻电路ppt课件设计一个用运放和电阻组成的电路，其输出设计一个用运放和电阻组成的电路，其输出电压为：电压为：2xyz 其中其中x、y、z 分别表示三个输入电压的值，设分别表示三个输入电压的值，设x、y、z不超过不超过10V, ,同时要求每一个电阻的功率不超过同时要求每一个电阻的功率不超过0.5W，确定各电阻的值。确定各电阻的值。+_uo_+RRR2RuzuxRuy例例4 4解解下 页上 页返 回蒂芬树侗胡炒振川掌物乔歇挚睛赐桥迎蒲涩先持蔡微峦沈耻史弯些屏弄碴第5章含有运算放大器的电阻电路ppt课件第5章含有运算放大器的电阻电路ppt课件上 页+_uo_+RaRfRzRbuzuxRyuy解解返 回锯检回令攘停纠禁阴拦利娃狂淘剖印墓川梯伐粮敖你咎呜罗遂颗州廊郁罕第5章含有运算放大器的电阻电路ppt课件第5章含有运算放大器的电阻电路ppt课件