第13章具有運(yùn)算放大器的電路(已修改)
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【正文】 2022/8/19 1 第 13章 具有運(yùn)算放大器的電路 概 述 ? 運(yùn)算放大器是一種多端元件，應(yīng)用廣泛； ? 主要介紹運(yùn)算放大器電路模型、理想條件下的外部特性、電路的分析方法，以及經(jīng)典電路介紹。 2022/8/19 2 運(yùn)算放大器的電路模型 由理想運(yùn)算放大器構(gòu)成的運(yùn)算電路 含理想運(yùn)算放大器電路的節(jié)點(diǎn)分析法 負(fù)阻抗變換器 回轉(zhuǎn)器 2022/8/19 3 運(yùn)算放大器的電路模型 一、運(yùn)算放大器 構(gòu)成：由多晶體的集成電路構(gòu)成。 作用： （ 3）配以適當(dāng)?shù)耐怆娐罚梢詷?gòu)成新的電路器件（回轉(zhuǎn)器、負(fù)阻抗變換器）。 （ 1）電壓放大（ A=10001000000）； （ 2）配以適當(dāng)?shù)耐獠糠答伨W(wǎng)絡(luò)，又能實(shí)現(xiàn)加、 減、乘、除、微分、積分等運(yùn)算； 2022/8/19 4 電路模型： ：在“＋”端和地之間的輸入電壓，稱(chēng)為同相輸入端。 u?：在 “ ”端和地之間的輸入電壓，稱(chēng)為反相輸入端。 ?u：運(yùn)算放大器的輸出端。 0u2022/8/19 5 輸入接線方式 （ 1）差動(dòng)輸入方式： uu??、 同時(shí)輸入信號(hào)， dAuuuAu ??? ?? )(0（ 2） 同相輸入方式： ?u 接地 ， ?u 輸入信號(hào) 。 ?? Auu0?u 接地， ?u 輸入信號(hào)。 （ 3） 反相輸入方式： ??? Auu 02022/8/19 6 運(yùn)算放大器的工作范圍可分為三段： dduu??? ? ?、時(shí)：輸出電壓分別為確定值 。 sa t sa tuu? 、之間的關(guān)系是一條過(guò)原點(diǎn)的直線， du??? ? ?時(shí)： oduu、該段稱(chēng)為運(yùn)算放大器的線性工作段。 二、特性曲線 2022/8/19 7 ( ) (1 3 1 )odu A u u A u??? ? ? ? 由運(yùn)算放大器的特性曲線可知，當(dāng)運(yùn)算放大器工作在線性工作段時(shí)，輸出電壓與差動(dòng)輸入電壓之間的關(guān)系是一線性關(guān)系，因此相應(yīng)的數(shù)學(xué)表達(dá)式為 : A：運(yùn)算放大器的開(kāi)環(huán)（無(wú)外部反饋網(wǎng)絡(luò)的情況）電壓放大倍數(shù)。它是運(yùn)算放大器的一個(gè)重要參數(shù)，其值越大越好，通常介于 103和 106之間。 2022/8/19 8 由于同相輸入方式和反相輸入方式是差動(dòng)輸入方式的特例，所以由上式即可得同相輸入和反相輸入情況下輸出電壓與輸入電壓之間的數(shù)學(xué)關(guān)系，即分別為： (1 3 2 )(1 3 3 )oou A uu A u????? ? ? 以上三式僅適用于運(yùn)算放大器的開(kāi)環(huán)工作情況，當(dāng)運(yùn)算放大器處于閉環(huán)工作狀況（有外部反饋網(wǎng)絡(luò)）時(shí)，對(duì)運(yùn)算放大器的分析可采用如圖 133所示的電路模型。 2022/8/19 9 inR：運(yùn)算放大器的輸入電阻，輸入電 阻越大越好，其值一般大 。 1M?oR：運(yùn)算放大器的輸出電阻，輸出電阻 越小越好，其值一般為幾百歐。 三、等效電路 0????? oin RRA ,理想運(yùn)算放大器： 2022/8/19 10 45 1 0 , 1 M , 1 0 0 k ,i n fA R R? ? ? ? ? ?1 1 0 kLRR? ? ?例 圖示為一反相放大器，其中： 求閉環(huán)電壓放大倍數(shù) /o inuu2022/8/19 11 解 以節(jié)點(diǎn) 0為參考節(jié)點(diǎn)，
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