华中科技大学模电课件第二章

《华中科技大学模电课件第二章》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、2.1集成电路运算放大器2.2理想运算放大器2.3基本线性运放电路2.4同相输入和反相输入放大电路的其他应用2运算放大器1、集成电路运算放大器的内部组成单元集成运算放大器的内部结构框图2.1集成电路运算放大器同相输入端positive反相输入端negative输出端1、集成电路运算放大器的内部组成单元集成运算放大器的内部结构框图2.1集成电路运算放大器对称结构，提高性能电压放大，提高增益提供一定输出功率信号流向运算放大器的代表符号（a）国家标准规定的符号（b）国内外常用符号反相输入端同相输入端输出端

2、同相端的输入信号与输出端信号之间同相反相端的输入信号与输出端信号之间反相2、运算放大器的电路模型输入端等效？输入电阻输出端等效？受控电压源和输出电阻串联2、运算放大器的电路模型通常2、运算放大器的电路模型线性放大区非线性区非线性区2.2理想运算放大器2.3基本线性运放电路2.3.1同相放大电路2.3.2反相放大电路2.3.1同相放大电路1.基本电路图2.3.1同相放大电路（a）电路图（b）小信号电路模型输入信号输出信号反馈信号2.负反馈的基本概念1)反馈的基本概念2）正反馈与负反馈正反馈：输入量不变

3、时，引入反馈后输出量变大了。负反馈：输入量不变时，引入反馈后输出量变小了。另一角度正反馈：引入反馈后，使净输入量变大了。负反馈：引入反馈后，使净输入量变小了。判别方法：瞬时极性法。即在电路中，从输入端开始，沿着信号流向，标出某一时刻有关节点电压变化的斜率（正斜率或负斜率，用“+”、“-”号表示）。例(+)(+)(-)(-)(-)净输入量(+)(+)(-)(-)净输入量负反馈正反馈反馈通路反馈通路级间反馈通路(+)(+)(+)(+)(-)(-)净输入量级间负反馈反馈通路本级反馈通路3.虚假短路1)图中

4、通过负反馈的作用，使vn自动地跟踪vp即vn≈vp或vid=vp-vn≈0这种现象称为虚假短路，简称虚短.2)由于理想运放的rid≈∞，而ΔUid≈0，故两输入端电流也为0。即这一个特征称为“虚断路”。即两输入端电流趋近于0。由运放引入负反馈而得到的虚短和虚断分析由运放组成的各种线性应用电路的利器，必须熟练掌握。+—uiuOI-I+U-U+U+≈U-虚短：I+≈I-=0虚断：虚地：U-≈U+=0RPRN4.几项技术指标的近似计算(1)电压增益AV根据虚短和虚断的概念有所以（可作为公式直接使用）(2)

5、输入电阻Ri输入电阻定义根据虚短和虚断有所以(3)输出电阻Ro0_++RfR1RPvivoAv=1+RfR1当Rf=0时,Av=1vo=vi电压跟随器5.电压跟随器根据虚短和虚断有所以（可作为公式直接使用）电压跟随器的作用无电压跟随器时负载上得到的电压电压跟随器时根据虚短和虚断有消除了负载变化对输出电压的影响2.3.2反相放大电路1.基本电路（a）电路图（b）由虚短引出虚地vn≈0图2.3.5反相放大电路2.几项技术指标的近似计算(1)电压增益AV根据虚短和虚断的概念有所以即（可作为公式直接使用

6、）(2)输入电阻Ri输入电阻定义根据虚短和虚断有(3)输出电阻Ro同相和反相放大电路比较同相反相电路形式AvRiRoR100例2.3.3直流毫伏表电路当R2>>R3时，（1）试证明VS＝(R1R3/R2)IM（2）R1＝R2＝150kΩ,R3＝1kΩ输入信号电压VS＝100mV时，通过毫伏表的最大电流Im(max)=?解（1）根据虚断有Ii=0所以又根据虚短有R2和R3相当于并联所以所以当R2>>R3时，（2）代入数据计算即可例.电路如图所示，设运放是理想的。当输入电压为+2V时，则VO=?VA例:

7、电路如图所示，设运放是理想的。当输入电压为+1V时，则输出电压VO=?VA1VO1VO2=V01-VO2=2V2.4同相输入和反相输入放大电路的其他应用2.4.1求差电路2.4.2仪用放大器2.4.3求和电路2.4.4积分电路和微分电路从结构上看，它是反相输入和同相输入相结合的放大电路。当则若继续有则根据虚短、虚断和N、P点的KCL得：2.4.1求差电路从放大器角度看增益为当输入电阻为（该电路也称为差分式减法电路）一种高输入电阻的差分电路同相输入放大电路差分式放大电路电路的总输出电压当2.4.2仪用

8、放大器同相放大电路同相放大电路差分放大电路根据虚短、虚断和N点的KCL得：若则有（加法运算）输出再接一级反相电路可得2.4.3求和电路1.积分电路式中，负号表示vO与vS在相位上是相反的。根据“虚短”，得根据“虚断”，得即因此电容器被充电，其充电电流为设电容器C的初始电压为零，则（积分运算）2.4.4积分电路和微分电路当vS为阶跃电压时，有1.积分电路vO与t成线性关系对于输入信号的不同，积分电路可表现出不同的输出特性：若输入为阶跃信号，则积分电路表现为与输入成线性关