第五章含運算放大器的電阻電路重點

（1）理想運算放大器的外部特性；（2）含理想運算放大器的電阻電路分析；（3）熟悉一些典型的電路；

運算放大器(operationalamplifier)是一種有著十分廣泛用途的電子器件。最早開始應用于1940年，1960年后，隨著集成電路技術的發展，運算放大器逐步集成化，大大降低了成本，獲得了越來越廣泛的應用。5.1運算放大器的電路模型1.簡介

應用主要用于模擬計算機，可模擬加、減、積分等運算，對電路進行模擬分析。在信號處理、測量及波形產生方面也獲得廣泛應用。+__+u+u-+_uoao+_ud_+A+b電路符號a：

反向輸入端，輸入電壓u－b：同向輸入端，輸入電壓

u+o：輸出端,輸出電壓

uo其中參考方向如圖所示，每一點均為對地的電壓，在接地端未畫出時尤須注意。A：電壓放大倍數，可達十幾萬倍:公共端(接地端)在

a,b間加一電壓

ud=u+-u-，可得輸出uo和輸入ud之間的轉移特性曲線如下：分三個區域：①線性工作區：|ud|

<=Usat/A,則

uo=Aud②正向飽和區：③反向飽和區：ud>則

uo=Usatud<-

則uo=-Usat2.運算放大器的靜特性是一個數值很小的電壓，例如Usat=13V,A=105，則=0.13mV。Usat-Usat-Uo/VUd/mVO實際特性近似特性au+u-uoo+_ud_+A+b3.電路模型輸入電阻輸出電阻在線性放大區，將運放電路作如下的理想化處理：①

Auo為有限值，則ud=0,即u+=u-，兩個輸入端之間相當于短路(虛短路)；②

Ri

4.理想運算放大器i+=0,i－=0。即從輸入端看進去，元件相當于開路(虛斷路)。+_A(u+-u-)RoRiu+u-＋－uo③

Ro

05.2含有理想運算放大器的電路分析1.反相比例器+_uo_+A++_uiR1RfRL12遵循兩條規則：1.同向輸入端和反向輸入端電位相同。2.同向輸入端和反向輸入端的輸入電流均為零根據理想運放的特性分析：(1)根據“虛短”：（2）根據“虛斷”：當

R1和Rf

確定后，為使uo

不超過飽和電壓(即保證工作在線性區)，對ui有一定限制。注意u+=u-

=0，i1=ui/R1i2=-uo

/Rfi-=0，i2=i1+_uo_+++_uiR1RfRLi1i2u+u-2.加法器如令R1＝R2＝R3＝Rf

，則ui1/R1+ui2/R2+ui3/R3=-uo

/Rfuo=-(Rf

/R1

ui1

+Rf

/R2

ui2+Rf/R3

ui3)u-=u+=0i-=0+_uo_++R2Rfi-u+u-R1R3ui1ui2ui3uo=-(ui1

+ui2+ui3)3.正相比例器u+=u-=uii+=i-=0uo=[(R1+R2)/R2]

ui

=(1+R1/R2)ui(uo-u-)/R1=u-/R2根據“虛短”和“虛斷”結論（1）uo與ui同相（2）當R2=，R1=0時,uo=ui，為電壓跟隨器_++RiuiR1R2u+u-i-+_uo+_i+4.電壓跟隨器特點：①輸入阻抗無窮大(虛斷)；②輸出阻抗為零；應用：在電路中起隔離前后兩級電路的作用。③uo=ui。電路A電路B_+++_+_uiuo例可見，加入跟隨器后，隔離了前后兩級電路的相互影響。R2RLR1+_u2+_u1_+++_u1R1R2RL+_u2A電路5.減法運算+_uo_++R2Rfi-u+u-R1R3ui1ui2i1ifu-=u+i-=i+=0i1=if解得：6.積分運算u-=0i-=0iR=iCC+_uo_+++_uiRiCi-u-iR7.微分運算u-=0i-=0iR=iCC+_uo_+++_uiRiCi-u-iR例+_uo_+++_4V4R2Ri1i2u+u-求uo解例+_uo_+++_