含有运算放大器的电阻电路课件.ppt

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1、下一页章目录返回上一页§5.1运算放大器§5.2含有理想运算放大器的电路的分析第5章含有运算放大器的电阻电路电路理论下一页章目录返回上一页重点：1.了解运算放大器的电路模型；3.熟练运用含理想运算放大器的电路的分析方法。2.熟练掌握理想运算放大器的运算规则；电路理论下一页章目录返回上一页5.1运算放大器(operationalamplifier)一般放大器的作用是把输入电压放大一定倍数后再输送出去，其输出电压与输入电压的比值称为电压放大倍数或电压增益。它可用来放大直流和频率不太高的交流信号。运算放大器是一种高增益（可达十几万倍甚至更高）、高输入电阻、低输出电阻的放大器。由于它能完成

2、加法、减法、积分、微分等数学运算，因而被称为运算放大器。电路理论运算放大器（简称运放）是一种包含许多晶体管的集成电路，是一种有着十分广泛用途的电子器件。最早开始应用于1940年，1960年后，随着集成电路技术的发展，运算放大器逐步集成化，大大降低了成本，获得越来越广泛的应用。下一页章目录返回上一页1.电路符号+_ududu＋u－uo_+A+abo地E＋E－运放有两个输入端a、b和一个输出端o。电源端子E＋和E－连接直流偏置电压，以维持运放内部晶体管正常工作。E＋端接正电压，E－接负电压，这里电压的正负是对“地”或公共端而言的。在分析运放的放大作用时可以不考虑偏置电源，可采用下页所示的

3、运放电路符号。但应记住偏置电源是存在的。A：表示运放的开环电压放大倍数，可达十几万倍。：运放电路符号中的“三角形”符号表示运放具有“单方向”性质(图中图形符号就代表这种性质)。电路理论下一页章目录返回上一页º+__+u＋u－º+_uoao+_udud_+A+b各端点上的电压参考方向如图所示，每一端点均为对地的电压，在接地端未画出时尤须注意。实际运放均有电源端，而这些端子在电路符号图中不画出，常常只画有a端、b端、o端以及公共端。a端称为倒向输入端（也称反向输入端）：当输入电压u－加在a端与公共端之间，且其实际方向从a端指向公共端时，输出电压u0实际方向则自公共端指向o端，即两者的实际

4、方向相对公共端正好相反。b端称为非倒向输入端（也称同向输入端）：当输入电压u＋加在b端与公共端之间，且其实际方向从b端指向公共端时，输出电压u0实际方向则自o端指向公共端，即两者的实际方向相对公共端正好相同。电路理论下一页章目录返回上一页º+__+u＋u－º+_uoao+_udud_+A+b为了区别起见，a端和b端分别用“-”号和“+”号标出，如图所示，但不要将它们误认为电压参考方向的正负极性。电压的正负极性应另外标出或用箭头表示。如果在a端和b端分别同时加输入电压u－和u＋，则有其中ud＝u＋－u－，运放的这种输入情况称为差动输入，而ud称为差动输入电压。u0＝A（u＋－u－）＝A

5、ud2.传输特性定义：输入信号和输出信号的关系的特性，称为传输特性。思考：单端输入（即一端输入另一端接地）时，传输特性？电路理论下一页章目录返回上一页设在a,b间加一电压ud=u+-u-，则可得输出uo和输入ud之间的转移特性曲线如下图所示，这个关系曲线称为运放的外特性。Usat-UsatUds-UdsuoudO分三个区域：①线性工作区：

6、ud

7、Uds,则uo=Usatud<-Uds,则uo=-Usat3.运算放大器的外特性这里Uds是一个数值很小的电压，例如Usat=13V,A=105，则Uds=0.13mV。

8、实际特性近似特性º+__+u＋u－º+_uoao+_udud_+A+b电路理论下一页章目录返回上一页4.等效电路模型Rin为运算放大器两输入端间的输入电阻，Ro为运算放大器的输出电阻。运放的电路模型如右图所示，其中电压控制电压源的电压为：A（u＋－u－）对于放大器的输入、输出电阻的要求：输入电阻Rin越大越好，因为越大，放大器从信号源吸收的功率越小，这样信号源可以带较多的放大器。输出电阻Ro越小越好，这样对相同容量的放大器可以带较多的负载。实际运放的输入电阻Rin大约接近1兆欧，而输出电阻R0为100欧姆左右。+_A(u+-u-)RoRinu+u-＋－u0电路理论下一页章目录返回上一

9、页如果把运放的工作范围限制在线性段，即设－Usat