CH5含有运算放大器的电阻电路 本章介绍运算放大器的电路模型;运算放大器在理想化条件下 的外部特性;以及含有运算放大器的电阻电路的分析;另外介绍一 些典型电路 §5-1运算放大器的电路模型 教学目的:掌握运算放大器的概念、特性、电路模型。 教学重点:运算放大器的特性、电路模型。 教学难点:运算放大器的电路模型。 教学方法:课堂讲授 教学内容: 运算放大器 简称运放。是由许多晶体管组成,并能把输入电压放大一定倍数后再输送出的集成电路 、电压放大倍数 也叫电压增益,是输出电压与输入电压的比值 三、运放的电路图形及符号 E b b L E 图5-1实际运算放大器电路符号 四、运放的特性
CH5 含有运算放大器的电阻电路 本章介绍运算放大器的电路模型；运算放大器在理想化条件下 的外部特性；以及含有运算放大器的电阻电路的分析；另外介绍一 些典型电路。 §5-1 运算放大器的电路模型 教学目的：掌握运算放大器的概念、特性、电路模型。 教学重点：运算放大器的特性、电路模型。 教学难点：运算放大器的电路模型。 教学方法：课堂讲授 教学内容： 一、运算放大器 简称运放。是由许多晶体管组成，并能把输入电压放大一定倍数后再输送出的集成电路 二、电压放大倍数 也叫电压增益，是输出电压与输入电压的比值。 三、运放的电路图形及符号 o + u − u b uo a 图 5-1 实际运算放大器电路符号 四、运放的特性
lo近似特性 sat A 实际特性 OUd 图5-2运放外特性 五、运放的电路模型 R。 Ri A(u-) H b 图5-3运放的电路模型 §5-2含有理想运算放大器的电路的分析 教学目的:掌握理想运算放大器的特性;含有运算放大器的电阻电路 的分析。 教学重点:用结点法分析含有运算放大器的电阻电路。 教学难点:理想运算放大器两个规则的应用;典型电路分析。 教学方法:课堂讲授 教学内容 -、说明 1.理想运放:在线性工作区域内,满足下列条件,则称为理想运放: (1)Rin=∞; (3)A=∞ 2.两条规则
图 5-2 运放外特性 五、运放的电路模型 a b − u + u Rin Ro ( ) + − A u − u uo ud 图 5-3 运放的电路模型 §5-2 含有理想运算放大器的电路的分析 教学目的：掌握理想运算放大器的特性；含有运算放大器的电阻电路 的分析。 教学重点：用结点法分析含有运算放大器的电阻电路。 教学难点：理想运算放大器两个规则的应用；典型电路分析。 教学方法：课堂讲授 教学内容： 一、说明 1．理想运放：在线性工作区域内，满足下列条件，则称为理想运放： （1）Rin=∞； （2）Ro=0； （3）A=∞。 2．两条规则：
(1)倒向端和非倒向端的输入电流均为零,称为“虚断”。 (2)对于公共端(地),倒向输入端的电压与非倒向端的电压相等,称为“虚短”。(注意“虚 地”的概念) 3.分析运放的方法 (1)结点电压法 (2)KCL。 注:对输出端结点不列写,因该点电流不定。 二、常用理想运放电路 1.倒向比例放大器 R 分析:1= r ZI R R + R R 规则1“虚断”:i=0→i=2 图54倒向比例放大器 规则2“虚短”:u==0 2.同向比例放大器 分析: R, 规则1“虚断”:i=i+=0 规则2“虚短”:==L R R+r2 R,+R2 R 图5-5同向比例放大器 R2 3.电压跟随器
（1）倒向端和非倒向端的输入电流均为零，称为“虚断”。 （2）对于公共端（地），倒向输入端的电压与非倒向端的电压相等，称为“虚短”。（注意“虚 地”的概念） 3．分析运放的方法 （1）结点电压法； （2）KCL。 注：对输出端结点不列写，因该点电流不定。 二、常用理想运放电路 1．倒向比例放大器 2．同向比例放大器 图 5-5 同向比例放大器 Rf uo − i u1 R1 R2 + i + u − u 规则1“虚断” ： = = 0 − + i i 规则2“虚短” ： − + u = u = u1 o f u R R R u 2 2 + = − + − = u R R R u f o 2 2 1 2 (1 )u R Rf = + 分析： 3．电压跟随器
分析: u =n u 图5-6电压跟随器 特点:①输入阻抗无穷大虚断); ②输出阻抗为零; 应用:在电路中起隔离前后两级电路的作用。 4.倒向加法器 R 1l, 1h ih 图5-7倒向加法器 分析: 规则1“虚断”:i=0 l=l1+l2+l3 lo-a=2-n+2-4+2x3- R R1 R2 R3 规则2“虚短”:L^=t=0 5.减法器(见教材习题5-2) [例 在负载R1与电子R2之间加一电压跟随器,说明它在此电路中的作用,并求此时u1=?
图 5-6 电压跟随器 uo uin − + u = u = uin u = uo − uo = uin 分析： 特点：①输入阻抗无穷大（虚断）； ②输出阻抗为零； 应用：在电路中起隔离前后两级电路的作用。 4．倒向加法器 分析： 规则1“虚断” ： = 0 − i 1 2 3 i = i + i + i 3 3 2 2 1 1 R u u R u u R u u R u u f o − − − − − + − + − = − − 规则2“虚短” ： − + u = u = 0 5．减法器（见教材习题 5-2） [例]： 在负载 R1 与电子 R2 之间加一电压跟随器，说明它在此电路中的作用，并求此时 L u =？
R rI R2 1“[耳 R 图58电压跟随器的应用 [解] R 由规则I:l2= l1(分压公式) R1+R2 由规则II:l2='=l-=l2 R R1+R2 l2与R1无关,负载R2的作用完全被隔离。 结论:电压跟随器由于其输入电阻为∞,因而具有隔离作用,同时u2=l2也说明它具有跟 随的作用
图 5-8 电压跟随器的应用 （a） （b） _ + + + _ R1 R2 RL + _ u _ + + + _ R1 R2 RL + _ uL u1 + _ R u2 2 RL R1 + _ u + _ u1 R2 RL R1 + _ uL + _ u1 R2 RL R1 + _ u + _ u1 [解]： 由规则 I： 1 1 2 2 2 u R R R u + = （分压公式）； 由规则 II：u = u = u = uL + − 2 ； ∴ 1 1 2 2 u R R R uL + = ； L u 与 RL 无关，负载 RL 的作用完全被隔离。 结论：电压跟随器由于其输入电阻为∞，因而具有隔离作用，同时 uL = u2 也说明它具有跟 随的作用