模拟电子电路课件第2章.ppt

1、第二章 理想运放及其线性应用主要内容o 理想模型与分析方法o 线性基本运算电路o 其他应用电路o 非理想运放的工作性能运算放大器的电路符号()ovA vv电压型运放的一般等效电路定义：差模信号与共模信号对于任意一对信号 和 ，其差模信号定义为：其共模信号定义为则这一对信号可以用其差模信号与共模信号的代数和来表示： 1v2v21idvvv122icmvvv12idicmvvv22idicmvvv2.1 集成运放理想模型与分析方法o 理想运算放大器的特点：n 无限大开环增益无限大开环增益n 无限大共模抑制比或零共模增益无限大共模抑制比或零共模增益n 无限大输入阻抗无限大输入阻抗n 零输出阻抗零输出

2、阻抗n 无限大带宽无限大带宽n 零失调和零漂移零失调和零漂移理想运放的等效电路模型2.2 集成运放线性基本运算电路o 基本原理线性区工作的理想运放特点o 虚短o 虚断输入电阻ovvvAAvv ii2.2.1 反相组态反相组态的增益10v 1RviII0 112RviiI210RRvvIo虚地“虚短”“虚断”21ovvvA0ii21OvIvRAvR 闭环增益+0V-反相组态的输入电阻o 根据输入电阻的定义，可推导反相组态的Ri：11iiiivvRRii虚地i1i2反相组态的输出电阻o 根据输出电阻的定义，可推导反相组态的Ro：12|(|)ooiRrRrRir 0or 又0oR 2.2.2 同相组

3、态同相组态的增益VvId0Iv1RvI01RvI12211RRvRRvvvIIIO211OvIvRAvR 闭环增益同相组态的输入电阻iiivRi 同相组态的输出电阻o 根据输出电阻的定义，可推导反相组态的Ro：12|(|)ooiRrRrRir 0or 又0oR 与反相组态相比较，同相组态电路更适合做中间放大电压跟随器同相组态的特例1VA iR 0oR 2.3 其他应用电路o 求和电路o 求差电路o 仪用运算放大器o 积分电路和微分电路2.3.1 求和电路o 反相求和电路1231234iiiovvvvRRRR 444123123oiiiRRRvvvvRRR 2.3.1 求和电路o 同相求和电路2

4、3134121231235123213312|(1)()|ooooiiiRRRRRRRvvvvvvvRRRRRRRRRR234115123|(1)|oiRRRvvRRRR134225213|(1)|oiRRRvvRRRR412335312|(1)|oiRRRvvRRRR2.3.2 求差电路112iovvvvRR2340ivvvRR242211341(1)oiiRRRvvvRRRR 标准减法电路设计242211341(1)oiiRRRvvvRRRR21()oiivA vv故可以令2421341(1)RRRRRRR4231RRRR13RR24RR2211()oiiRvvvR一般取，则最终表达式为标

5、准减法电路设计o 该电路的输入电阻为o 该电路的输出电阻为0o 减法电路也称为差分放大器211212iiiivvRRRRi2.3.3 仪用运算放大器o 仪用运算放大器也叫三运放电路，也是一类差分放大器o 经常用于各类仪器仪表电路中，故而得名1 ivvv2ivvv123iiiA1： A2： 且 2122111222iioiiovvvvvvRRR2212112(1)()2ooiiRvvvvR4422121331()(1)()oooiiRRRvvvvvRRR2.3.4 积分电路12( )( )( )/ii ti tv tR假设电容的初始电压为假设电容的初始电压为(0)ccvV 101( )( )tccv tVi t dtC( )( )cov tv t 01( )( )toicv tv t dtVRC 又又，因此，因此2.3.4 微分电路iodvvRCdt 微分电路应用广泛，除了可作微分运算外，还可以实现波形转换，比如讲矩形波转换为尖顶脉冲波。 2.4 非理想运放的工作性能2.4.1 增益与带宽2.4.2 运放的大信号参数o 输出饱和电压o 输出电流限制o 摆率与全功率带宽 max|odvSRdtmax2MopSRf V2.4.3 运放的直流参数o 失调电压 解决方式：调零电路设计o 失调电流 解决方式：平衡电阻