第五章含有运算放大器的电阻电路

第五章含有运算放大器的电阻电路

5-1 运算放大器的电路模型5-2 比例电路的分析5-3 含有理想运算放大器的电路的分析

重点 1、理想运算放大器的特性 2、含理想运算放大器电路的分析 • 难点理想运算放大器电路的计算

一、运算放大器的电路模型

1、运算放大器 1) 定义：一种高增益(可达几万倍甚至更高)、高输入电阻、低输出电阻的放大器。由于它能完成加法、减、乘、除、积分、微分等数学运算而被称为运算放大器，然而它的应用远远超出上述范围。波形的产生——矩形波、锯齿波、三角波等信号的测量——主要用于测量信号的放大 2) 电路符号：

其中： a :为反向(倒向)输入端用“-”标出 b : 为同向(非倒向)输入端用“+”标出 o : 为输出端用“+、-”标出同向(反向)输入端，不表示输入电压参考极性。输入电压的正负极性另外标出。 2、等效电路如图所示：

差动输入 3)输入端口电压 A几万—上百万, 端口特性介绍(工程情况)： 1) 输入端口拟断开 2) 输出端口特性: 故

当a接地时： 当b接地时： 3、理想运算放大器 1) 定义： 2) 等效电路：如图所示 3) 端口关系： 4) 应用电路符号：

二、理想运算放大器电路分析

2) 对公共端(地)，（虚短） 理想运算放大器电路分析端口特性的两条规则： 1) 倒向输入端和非倒向输入端的电流为零（虚断）主要应用结点法，结合上面的两条规则分析。

例题例1——反相比例器

当A很大，R0很小，Rin很大，再选择适当的R1和R2，则有：当A很大，R0很小，Rin很大，再选择适当的R1和R2，则有：如，当A=50000，Rin=100欧，R0=100欧，而R2=100K欧，R1=10K欧，则：

故：在理想情况下：可以通过改变电阻的大小，从而使得电路的比例系数改变。该电路正是一个由运放构成的反相比例器。从而得：

例2——反相器 结点方程

当时， 例3——加法器

由于“虚短”，理想运放的输入电流为零,即 ，所以由于“虚断”，则节点1的电位为零。列写方程：

由此可见，当时， 带入方程（KCL方程）: 所以：其实，该电路正是一个由运放构成的反相加法器。

由此可见，当时， 另解：直接法结点方程

例4——减法器

例5——电压跟随器 电流隔离

例6——积分器和微分器

例7——分析较为复杂的运放电路

考虑运放1： 考虑运放2：因为：所以：

考虑运放3：

第五章 含有运算放大器的电阻电路