【正文】 )( uGGGGGGGAGGGAGGGGuuL??????????ui R1 Ri Rf Ro Au1 + _ + _ u1 + _ uo + _ RL 運(yùn)放等效電路 n2un1u清華大學(xué)電路原理教學(xué)組 ioffi1foffoff1n2o )( )()()( uGGGGGGGAGGGAGGGGuuL??????????因 A一般很大 ， 上式分母中 Gf（ AGoGf） 一項(xiàng)的值比 （ G1+ Gi + Gf） ?（ G1+ Gi + Gf） 要大得多 。 所以 ， 后一項(xiàng) 可忽略 ， 得 i1fif1o uRRuGGu ????此近似結(jié)果可將運(yùn)放看作理想情況而得到。 上式表明 uo / ui只取決于反饋電阻 Rf與 R1比值 ， 負(fù)號(hào)表明 uo和 ui總是符號(hào)相反 （ 反相比例器 ） 。 在線性放大區(qū)，將運(yùn)放電路作如下的理想化處理： (1) A?? ∵ uo為有限值，則 ud=0 ,即 u+=u，兩個(gè)輸入端之間 相當(dāng)于短路 (虛短路 )； (2) Ri ?? ， Ro?0, i+=0 , i=0。 即從輸入端看進(jìn)去，元件相當(dāng)于開(kāi)路（虛開(kāi)路）。 uo ud 0 Usat Usat 理想運(yùn)放的靜態(tài)特性 1. 理想運(yùn)算放大器 正向飽和區(qū) ud0 反向飽和區(qū) ud0 理想運(yùn)放的電路符號(hào) + _ ud u+ u uo _ + ? + i+ i 二、含負(fù)反饋理想運(yùn)算放大器電路的分析 清華大學(xué)電路原理教學(xué)組 2. 電壓跟隨器（ voltage follower） 特點(diǎn)： ① 輸入電阻無(wú)窮大（虛斷）； ② 輸出電阻為零； 應(yīng)用：在電路中起隔離前后兩級(jí)電路的作用。 io uu ?_ + ? + + _ uo + _ ui 清華大學(xué)電路原理教學(xué)組 ―虛短”： u+ = u =0， i1= ui /R1 i2= uo /Rf ―虛斷”： i= 0， i+=0， i2= i1 i1fofo1i : uRRuRuRu ????? 即（ 1） 當(dāng) R1 和 Rf 確定后 ， 為使 uo 不超過(guò)飽和電壓 （ 即保證工作在線性區(qū) ） ， 對(duì) ui有一定限制 。 （ 2） 運(yùn)放不能工作在開(kāi)環(huán)狀態(tài)（極不穩(wěn)定，振蕩在飽和），一般工作在閉環(huán)狀態(tài)，輸出電壓由外電路決定。 注意： + _ uo _ + ? + + _ ui R1 Rf RL i1 i2 i u u+ 3. 反相放大器 清華大學(xué)電路原理教學(xué)組 4. 加法器（ summing amplifier） 00????????iiuuf321 iiii ???fo332211RuRuRuRu ????)( 33f22f11fo uRRuRRuRRu ????若 則 f321 RRRR ???)( 321o uuuu ???? 實(shí)現(xiàn)了加法運(yùn)算 + _ uo _ + ? + R2 Rf i u+ u R1 R3 u1 u2 u3 i1 i2 i3 if i+ + _ + _ + _ 清華大學(xué)電路原理教學(xué)組 5. 同相放大器（ noninverting amplifier） u+= u= ui i+= i= 0 o212i uRRRu??i21i221o )1( uRRuRRRu ????_ + ? + Ri ui R1 R2 u+ u i + _ uo + _ i+ 清華大學(xué)電路原理教學(xué)組 6. 減法器（ difference amplifier） _ + ? + R1 u1 R1 R2 u+ u i + _ uo + _ i+ R2 + _ u2 疊加計(jì)算： u1單獨(dú)作用：反相比例器 112o uRRu ???_ + ? + R1 u1 R1 R2 u+ u i + _ + _ i+ R2 ou?清華大學(xué)電路原理教學(xué)組 )( 1212212112ooo uuRRuRRuRRuuu ??????????u u2共同 作用時(shí) u2單獨(dú)作用：同相比例電路 12o11 2 221 1 2221 RRuuRR R RuR R RRuR??? ??????_ + ? + R1 R1 R2 u+ u i + _ i+ R2 + _ u2 ou?實(shí)現(xiàn)了減法運(yùn)算 。 清華大學(xué)電路原理教學(xué)組 三、含正反饋理想運(yùn)算放大器電路的分析 + ? + uo u+ u u+ u uo＝ Usat u+ u uo＝－ Usat u+－ u uo Usat Usat 0 無(wú)反饋 (開(kāi)環(huán) ) 1. 電壓比較器 清華大學(xué)電路原理教學(xué)組 2. 正反饋 將 Op Amp的輸出引到非反相輸入端 + ? + + _ uo + _ ui i i+ 正反饋 Op Amp 輸出端有微小正擾動(dòng) 輸入端待放大信號(hào)變大 輸出端信號(hào)變大 擾動(dòng)被放大 uo為 Usat 或 － Usat 虛短不再適用 虛斷仍然適用 ？ + ? + + _ uo + _ ui R R 虛短不再適用 虛斷仍然適用 正反饋， uo為 Usat或 Usat 設(shè) uo＝ Usat，則 u＋ ＝ 2satUui 時(shí)， uo維持 Usat不變。 一旦 ui ，根據(jù)正反饋的性質(zhì)， uo變?yōu)? － Usat 此時(shí) u＋ ＝ 2satU?ui － Usat/2時(shí)， uo維持－ Usat不變。 一旦 ui － ，根據(jù)正反饋的性質(zhì)， uo變?yōu)? ＋ Usat ui uo Usat/2 Usat/2 Usat Usat 滯回比較器 (Hysteresis Comparator) 調(diào)整兩個(gè)電阻 阻值比 可 改變 滯回寬度 0 滯回寬度 3. 滯回比較器 返回目錄 清華大學(xué)電路原理教學(xué)組 二端口網(wǎng)絡(luò) 復(fù)習(xí)與準(zhǔn)備 端口由一對(duì)端鈕構(gòu)成 ， 且滿足從一個(gè)端鈕流入的電流等于從另一個(gè)端鈕流出的電流 。 當(dāng)一個(gè)電路與外部電路通過(guò)兩個(gè)端口連接時(shí)稱此電路為二端口網(wǎng)絡(luò)。 u i i + i1 i2 i2 i1 u1 u2 + + 線性 RLCM 受控源 清華大學(xué)電路原理教學(xué)組 二端口 i2 i1 i1 i2 具有公共端的二端口 i2 i1 i1 i2 四端網(wǎng)絡(luò) i4 i3 i1 i2 清華大學(xué)電路原理教學(xué)組 222111iiiiiiii???????? 不滿足端口條件 11? ， 22 ? 是二端口。 33 ? ， 44 ? 不是二端口， 是四端網(wǎng)絡(luò)。 例 i1 i2 i2 i1 u1 + – u2 + 2? 2 1? 1 R i i1? i2? 3 3? 4? 4 因?yàn)? 清華大學(xué)電路原理教學(xué)組 約定： （ 1）本章討論范圍 網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部不含獨(dú)立源 ， 網(wǎng)絡(luò)僅含有線性 R、 L、 C、 M與線性受控源 。 本章僅討論由線性電阻和受控源構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò) 。 （ 2） 參考方向 線性電阻 R 和受控源 i1 i2 i2 i1 u1 u2 + + 1 1? 2 2? （ 3） 在討論參數(shù)和參數(shù)方程時(shí) ， 電壓 、 電流用瞬時(shí)值 u、i或恒定值 （ 直流 ） 符號(hào) U、 I表示 。 對(duì)以后學(xué)習(xí)的相量電路模型和運(yùn)算電路模型 ， 端口電壓 、 電流將采用相量或象函數(shù)表示 。 清華大學(xué)電路原理教學(xué)組 一、二端口網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)和方程 端口電壓、電流關(guān)系可由六種不同的方程來(lái)表示，即可用 6套 參數(shù)描述二端口網(wǎng)絡(luò)。 + + 線性無(wú)源 1u 2u1i 2i表示端口電壓和電流關(guān)系的物理量有 4個(gè)： 1u 2u1i 2i， ， ， 清華大學(xué)電路原理教學(xué)組 1. 用電壓表示電流： G參數(shù)和方程 1 1 1 1 1 2 22 2 1 1 2 2 2i G u G ui G u G u???? ???令 矩陣形式 + + 1u1i 2i2u二端口 1 1 1 1 2 12 2 1 2 2 2i G G ui G G u? ? ? ? ? ??? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?1 1 1 22 1 2 2GGGGG???????1 1 1 1 1 2 22 2 1 1 2 2 2i G u G ui G u G u???? ???G參數(shù)的 實(shí)驗(yàn)測(cè)定： 122 2 02uiGu ??211 1 01uiGu ??222 1 01uiGu ??111 2 02uiGu ??+ 1u1i 2i二端口 + 1i 2i2u二端口 自電導(dǎo) 自電導(dǎo) 轉(zhuǎn)移電導(dǎo) 轉(zhuǎn)移電導(dǎo) 如何進(jìn)行？ 類比一端口網(wǎng)絡(luò)端口電導(dǎo)的求法 稱 G為 短路電導(dǎo)參數(shù)矩陣。 + + 1u1i 2i2u二端口 希望用 G參數(shù) 表示該二端口 加壓求流 G12= G21 互易二端口 1 1 1 1 2 12 2 1 2 2 2i G G ui G G u? ? ? ? ? ??? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?+ ui二端口 + iu二端口 21i G u?12i G u?互易二端口網(wǎng)絡(luò) 四個(gè)參數(shù)中 只有三個(gè)是獨(dú)立的 。 由線性電阻組成的二端口 互易定理 互易二端口 例 1 求 G 參數(shù)。 211 1 01uiGu ??222 1 01uiGu ??解 01?u111 2 02uiGu ?? Gb + ? + ? 1u1i 2i2u Ga Gc 02 ?u Gb + ? 1u1i 2i Ga Gc Gb + ? 1i 2i2u Ga Gc 1 2 2 1 bG G G? ? ?互易二端口 1 1 1 1 1 2 22 2 1 1 2 2 2i G u G ui G u G u???? ???222 2 02uiGu ??法 1 abGG??bG??bG??bcGG??清華大學(xué)電路原理教學(xué)組 例 求 G 參數(shù)。 解 1 1 1 1 1 2 22 2 1 1 2 2 2i G u G ui G u G u???? ???法 2：端口電壓電流關(guān)系 ? ?1 1 a 1 2 bi u G u u G? ? ?? ?2 2 c 2 1 bi u G u u G? ? ?1 1 a bG G G??21 bGG??1 2 bGG??2 2 b cG G G?? Gb + ? + ? 1u1i 2i2u Ga Gc 清華