清華大學(xué)電路原理經(jīng)典課件——運算放大器

1、共共1講講（總第十一講總第十一講）運算放大器和它的外部特性運算放大器和它的外部特性含運算放大器的電路的分析含運算放大器的電路的分析運算放大器和它的外部特性運算放大器和它的外部特性a： 反向輸入端，輸入電壓反向輸入端，輸入電壓 u-b：同向輸入端，輸入電壓：同向輸入端，輸入電壓 u+o： 輸出端輸出端, 輸出電壓輸出電壓 uoA：開環(huán)電壓放大倍數(shù)，：開環(huán)電壓放大倍數(shù)，可達(dá)幾百萬倍可達(dá)幾百萬倍1. 電路符號電路符號+_+u+u-+_uoao+_udud_+A+b15V-15V運算放大器運算放大器(operational amplifier)：是高放大倍數(shù)的放大器是高放大倍數(shù)的放大器放大器放大器us

2、rusc510 srscuuA放大倍數(shù)放大倍數(shù)2. 運算放大器的靜態(tài)特性運算放大器的靜態(tài)特性線性工作區(qū)：線性工作區(qū)：|ud| Uds, 則則 uo= Usatud0反向飽和區(qū)反向飽和區(qū) ud04. 理想運算放大器理想運算放大器含運算放大器的電路的分析含運算放大器的電路的分析 運放開環(huán)工作極不穩(wěn)定，一般外部接若干元件運放開環(huán)工作極不穩(wěn)定，一般外部接若干元件(R、C等等)，使其工作在閉環(huán)狀態(tài)。，使其工作在閉環(huán)狀態(tài)。1. 反相比例器反相比例器+_uo_+A+_uiR1RfRL12R1RiRfRoAu1+_+_u1+_uo+_uiRL運放等效電路運放等效電路21R1RiRfRoAu1+_+_u1+_u

3、o+_uiRL運放等效電路運放等效電路21用節(jié)點電壓法分析：用節(jié)點電壓法分析：(電阻用電導(dǎo)表示電阻用電導(dǎo)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- -(Gf+Go+GL)un2 =0解得解得iLffi1fOffOff1n2o)o( )()()(uGGGGGGGAGGGAGGGGuu iLffi1fOffOff1n2o)o( )()()(uGGGGGGGAGGGAGGGGuu i1fif1ouRRuGG

4、u 由理想運放構(gòu)成的反相比例器：由理想運放構(gòu)成的反相比例器：+_uo_+ +_uiR1RfRLi1i2i- -u- -u+“虛短虛短”： u+ = u- - =0，“虛斷虛斷”： i- -= 0，i2= i1i1fo uRRu i1= uS/R1 i2= - -uo /Rf反相比例器的對外等效電路：反相比例器的對外等效電路：相當(dāng)于一個壓控電壓源。相當(dāng)于一個壓控電壓源。+_u1i1+_uoi2VCVS u1+_ =- -Rf/R1ui1/R1+ ui2 /R2+ ui3 /R3 =- -uo /Rfuo= - -(Rf /R1 ui1 +Rf /R2 ui2+Rf /R3 ui3)u- -= u

5、+=0i- -=02. 加法器加法器+_uo_+ +R2Rfi- -u+u- -R1R3ui1ui2ui3u+= u- -= uii+= i- -= 03. 正相比例器正相比例器_+ +RiuiR1R2u+u- -i- -+_uo+_i+ +uo =(R1 + R2)/R2 ui =(1+ R1/R2) ui(uo- -u- -)/R1= u- -/R2應(yīng)用：在電路中起隔離前后兩級電路的作用。應(yīng)用：在電路中起隔離前后兩級電路的作用。特點：特點： 輸入阻抗無窮大輸入阻抗無窮大(虛斷虛斷)； 輸出阻抗為零；輸出阻抗為零； uo= ui。4. 電壓跟隨器電壓跟隨器_+ +_uo+_ui例例R2RLR1+_u2+_u112122uRRRu 可見，加入跟隨器后，隔離了前后兩級電路的相互影響?？梢?，加入跟隨器后，隔離了前后兩級電路的相互影響。_+ +_uiR1R2RL+_u