模电课件02运放.

上页下页电子技术基础精品课程——模拟电子技术基础2.1集成电路运算放大器2.2理想运算放大器2.3基本线性运放电路2.4同相输入和反相输入放大电路的其他应用基本要求:1利用“两虚”(“虚短”和“虚断”)的概念，分析基本线性运算电路作业:新,2.3.2,2.3.3,2.4.2,2.4.4,2.4.6上页下页电子技术基础精品课程——模拟电子技术基础2.1集成电路运算放大器1.集成电路运算放大器的内部组成单元图2.1.1集成运算放大器的内部结构框图上页下页电子技术基础精品课程——模拟电子技术基础2.2理想运算放大器理想：ri≈∞ro≈0Avo→∞vO＝Avo(vN－vP)理想集成运算放大器的特点：上页下页电子技术基础精品课程——模拟电子技术基础2.2理想运算放大器基于理想集成运算放大器的特点及深度负反馈条件下的结论：串联负反馈，输入端电压求和。0fiidVVV0iididrVI虚短虚断0fiidIII0iididrIV虚短虚断并联负反馈，输入端电流求和。0fiidXXX两虚的概念，即vid=0，iid=0“两虚”----理想集成运算放大器线性应用的分析基础上页下页电子技术基础精品课程——模拟电子技术基础2.2理想运算放大器1）基于两虚对给定电路中集成运放输入端口相关节点列KCL方程；理想集成运算放大器线性应用的基本分析方法2）用相关电压量及元件参数(电阻阻值)带入KCL方程，推导出vo与vi的关系式；3）根据题意进一步求解，如：求增益，或已知vi求vo，或已知vi、负载求iL等。上页下页电子技术基础精品课程——模拟电子技术基础2.3.1同相放大电路(同相比例运算放大电路)电路分析：1）根据虚短和虚断的概念有vp≈vn，ip＝-in＝0npivvv有：12io1RRAvvv（同相比例运算关系）2.3基本线性运放电路i12o)1(vvRR（增益）21ii列反相端节点KCL方程i1i22Rvno1nvRv2iRvio1vRv2）带入电压量及阻值21ii3）如果要求增益......上页下页电子技术基础精品课程——模拟电子技术基础2.3.1同相放大电路特殊同相放大电路----电压跟随器根据虚短和虚断有vo＝vn≈vp＝vi1iovvvA2.3基本线性运放电路•同相放大电路特点：•输入电阻大（因为串联负反馈），对KCMR的要求高，uIC=ui•up=un=uI上页下页电子技术基础精品课程——模拟电子技术基础1）根据虚短和虚断的概念有vn≈vp＝0(虚地)，ii＝0KCL:i1＝i2i12ovvRR2on1niRRvvvv2）即2.3.2反相放大电路(反相比例运算放大电路)2.3基本线性运放电路反相比例运算电路分析：12io3RRAvvv）上页下页电子技术基础精品课程——模拟电子技术基础R32.3.2反相放大电路2.3基本线性运放电路•反相比例运算电路特点：输入电阻小（因为并联负反馈）因虚地无共模电压（对集成运放的KCMR要求低）为提高精度，一般接入匹配电阻213//RRR输入阻抗匹配－－同相、反相端对地电阻相等，以抑制零漂上页下页电子技术基础精品课程——模拟电子技术基础2.4同相输入和反相输入放大电路的其他应用2.4.1求差电路2.4.2仪用放大器2.4.3求和电路2.4.4积分电路和微分电路2.4同相输入和反相输入放大电路的其他应用上页下页电子技术基础精品课程——模拟电子技术基础2.4.1求差电路从结构上看，它是反相输入和同相输入相结合的放大电路。4on1ni1RvvRvv3p2pi20RvRvvi114i2323141o))((vRRvRRRRRRv当,2314RRRR则)(i1i214ovvRRv若继续有,14RR则i1i2ovvv根据虚短、虚断和n、p点的KCL得：pnvv2.4同相输入和反相输入放大电路的其他应用上页下页电子技术基础精品课程——模拟电子技术基础2.4.1求差电路从放大器角度看14i1i2odRRvvvAv时，2314RRRR)(i1i214ovvRRv增益为（该电路也称为差分电路或减法电路）2.4同相输入和反相输入放大电路的其他应用上页下页电子技术基础精品课程——模拟电子技术基础2.4.1求差电路例2.4.1:一种高输入电阻的差分电路2.4同相输入和反相输入放大电路的其他应用解:第一级同相放大:i1121o11()vvRR)(o1i2222o2vvRRv第二级差分减法放大:))1((i1121i2222o2vRRvRRv上页下页电子技术基础精品课程——模拟电子技术基础2.4.2仪用放大器2.4同相输入和反相输入放大电路的其他应用根据据虚短、虚断上页下页电子技术基础精品课程——模拟电子技术基础R2RfR1vS2vS1iIvO1NP+–RRvO+–2.4.3求和电路1ni1Rvv-3onRvv-根据虚短、虚断和n点的KCL得：2i231i13ovvvRRRR-321RRR若0pnvv2ni2Rvv-则有2i1iovvv-（也称为反相加法电路）2.4同相输入和反相输入放大电路的其他应用若输出再接一级反相电路，vo=？上页下页电子技术基础精品课程——模拟电子技术基础1Pi1Rv-v根据虚短、虚断和N点的KCL得：f21RRRR若2Pi2Rv-v（加法运算）2i1iOvvv则例：同相加法电路在同相比例运算器的同相端再增加一个信号输入端RvRvvPfPO)vRvR)(RR1)(RR1(v2i11i221fO2.4同相输入和反相输入放大电路的其他应用上页下页电子技术基础精品课程——模拟电子技术基础O1vS111fvRR第一级反相比例第二级反相加法OvS222fvRRO122fvRR例：利用反相信号求和以实现减法运算Ov即S111f22fvRRRRS222fvRR当时22f11fRRRR，得2S1SOvvv（减法运算）2.4同相输入和反相输入放大电路的其他应用上页下页电子技术基础精品课程——模拟电子技术基础图1R1RRfvovi1vi2例2-1：如图电路是由理想集成运算放大器构成的放大电路试写出VO与Vi或Vi1，Vi2及Vi3之间关系式。解：方法一：根据“两虚“列KCL方程图一：∵vP=vN，ii=0,∴vP=vi1,iR1=iRf,图2R4R9R7R6vi1vi2R2R8vo1vo2R1R5R3vovi3R10f1io12i1iRvvRvv1f2i1f1ioR/Rv)R/R1(vv11i1of2if1iRvRvRvRv上页下页电子技术基础精品课程——模拟电子技术基础例2-1：如图电路是由理想集成运算放大器构成的放大电路试写出VO与Vi或Vi1，Vi2及Vi3之间关系式。图1RR1Rfvovi1vi2解：方法一：根据“两虚“列KCL方程图2R4R9R7R6vi1vi2R2R8vo1vo2R1R5R3vovi3R10图二：∵vP=vN，ii=0,∴vP1=vi1,iR1=iR2,vP2=vi2,iR5=iR6,vP3=vN321i1o11iRvvRv62i2o52iRvvRv82o3P33P1oRvvRvv＝10oP393P3iRvvRvv9103i3562i8121i83910oR/RV]R)R/R1(VR)R/R1(V[RR)R/R1(V上页下页电子技术基础精品课程——模拟电子技术基础例2-1：如图电路是由理想集成运算放大器构成的放大电路试写出VO与Vi或Vi1，Vi2及Vi3之间关系式。图1RR1Rfvovi1vi2图2R4R9R7R6vi1vi2R2R8vo1vo2R1R5R3vovi3R10解：方法二：熟悉基本运算单元电路，结合叠加法直接写出单级关系式121f,o2ivRRv0v时，1i1f,,o2iv)RR1(v0v时，,,o,oovvv图一：当vi1=0时，为反相比例运算；vi2=0时，是同相比例运算1f2i1f1ioR/Rv)R/R1(vv上页下页电子技术基础精品课程——模拟电子技术基础例2-1：如图电路是由理想集成运算放大器构成的放大电路试写出VO与Vi或Vi1，Vi2及Vi3之间关系式。图1RR1Rfvovi1vi2图2R4R9R7R6vi1vi2R2R8vo1vo2R1R5R3vovi3R10解：方法二：熟悉基本运算单元电路，结合叠加法直接写出单级关系式图二：A1、A2为同相比例运算1i12o1v)RR1(v2i562ov)RR1(v)vRvR(RR1RR1v0v2o31o883910,o3i）（时，当vi3=0时为同相加法运算，当vo2=0，vo1=0时为反相比例运算上页下页电子技术基础精品课程——模拟电子技术基础例2-1：如图电路是由理想集成运算放大器构成的放大电路试写出VO与Vi或Vi1，Vi2及Vi3之间关系式。结束图1RR1Rfvovi1vi2图2R4R9R7R6vi1vi2R2R8vo1vo2R1R5R3vovi3R10解：方法二：熟悉基本运算单元电路，结合叠加法直接写出单级关系式图二：A1、A2为同相比例运算,,o,oovvv3i910,,o2oo1vRRv0vv时，当vi3=0时为同相加法运算，当vo2=0，vo1=0时为反相比例运算9103i3562i8121i83910oR/RV]R)R/R1(VR)R/R1(V[RR)R/R1(V