含有理想运放的电路.doc

第四部分第四部分 含有理想运放的电路含有理想运放的电路（一）基本概念和基本定理（一）基本概念和基本定理1 1、运算放大器的电路模型、运算放大器的电路模型（（1 1）运算放大器是一种高增益、高输入电阻、低）运算放大器是一种高增益、高输入电阻、低输出电阻的放大器输出电阻的放大器2 2）运算放大器的符号）运算放大器的符号有两个输入端，有两个输入端， 为同相输入为同相输入u端，端，即从该端输入信号，输出与输入同相；即从该端输入信号，输出与输入同相；为反相输入端，即为反相输入端，即_u从该端输入信号，输出从该端输入信号，输出与输入反相与输入反相为输出端为输出端为为0uuu净输入信号，也称控制端净输入信号，也称控制端3 3）运放的电路模型相当于一个含有受控源的二）运放的电路模型相当于一个含有受控源的二端口网络上图中端口网络上图中 为输入电阻，为输入电阻，为输出电阻，为输出电阻，A AiR0R为放大倍数为放大倍数2 2、理想运放的基本特征、理想运放的基本特征（（1 1）输入电阻）输入电阻，输出电阻，输出电阻，开环放大倍，开环放大倍iR  00R 数数A  （（2 2）） ““虚短路虚短路”” ，由于输出，由于输出 为有限值，开环放大为有限值，开环放大0u倍数倍数，则，则，即，即A  0uuuu（（3 3）） ““虚断路虚断路”” ，由于输入电阻，由于输入电阻，则，则。

iR  0ii3 3、几种基本运算电路、几种基本运算电路（（1 1）反相比例电路）反相比例电路电阻电阻为反馈电阻，电路为反馈电阻，电路2R工作在闭环工作状态工作在闭环工作状态2 0 1iRuuR （（2 2）反相加法电路）反相加法电路0123 123fffRRRuuuuRRR （（3 3）同相比例电路）同相比例电路2 0 1(1)iRuuR（（4 4）电压跟随器）电压跟随器0iuu（（5 5）减法电路）减法电路对于减法电路（两端输入）对于减法电路（两端输入） ，一般应用叠加原理计，一般应用叠加原理计算，设算，设，这是一个反相比例电路；设，这是一个反相比例电路；设，计算，计算20u 10u 出出 后，为一同相比例电路后，为一同相比例电路u（（6 6）积分电路）积分电路 将反相比例电路中的反馈电阻换将反相比例电路中的反馈电阻换成电容，即为反相积分电路成电容，即为反相积分电路01iuu dtRC （（7 7）微分电路）微分电路将积分电路中的将积分电路中的 RCRC 位置互换，即为微分电路位置互换，即为微分电路4 4、含有运放电路的计算、含有运放电路的计算一般是一个一个运放的看，是什么运放电路，写一般是一个一个运放的看，是什么运放电路，写出输出与输入的关系，化简后能得到最后结果。

出输出与输入的关系，化简后能得到最后结果二）典型例题解题方法分析（二）典型例题解题方法分析例题例题 1 1：电路如图所示，试求电压传输比：电路如图所示，试求电压传输比0 V iuKu解：由于解：由于uuabuu由于由于 0ii1 (1)2aiiRuuuRK RK对于对于 点有（结点法）点有（结点法）b011()c buuuRRRR00222cbiuuuuuK 对于对于 点有（结点法）点有（结点法）c111()ib cuuuRRKRKRR04 (2)(21)V iuKKuKK例题例题 2 2：图示电路含有理想运放，负载电阻：图示电路含有理想运放，负载电阻可可LR调，问调，问何时能获得最大功率？最大功率为多少？何时能获得最大功率？最大功率为多少？LR解：将解：将断开成为二端网络，开路电压断开成为二端网络，开路电压LR2121OCuV   等效电阻等效电阻1eqRk所以当所以当时时1LeqRRk获得最大功率获得最大功率22max( 2)144 1 1000OCequPmWR 例题例题 3 3：图示电路含有理想运放，求电压传输比：图示电路含有理想运放，求电压传输比0 V suKu解：根据解：根据““虚短虚短”” ，，134UUU对于对于有有4U5 40 45RUuRR结点结点 3 3：：02 3 232311()UUURRRR3524 20 345()R RR RUuR RR结点结点 1 1：：2 1 1111()sssUUURRRR034513524()V sSuR RRKuR R RR R R例题例题 4 4：电路如图所示，已知：电路如图所示，已知，求输入阻抗求输入阻抗，并作出，并作出211 ,0.5 ,( )714fsRRZ sss ( )inZs最简的时域等效电路。

最简的时域等效电路解：解：,0abceuu uuiauu2()af af fuuiuuR2()aa in afuuRiuudbbRuuuR  01( )11fbduuu Z s1( )b dfuuuZ s1( )a afuuuZ s1( ( ) 1)2()2a in afuRZ suu例题例题 5 5：电路如图所示，求转移电压比：电路如图所示，求转移电压比0iU U& &解：解： （1）411300iddG Uj CUGUGU&&&&7 0 6bGUUG && 26bj C UI&& 25iIGU&&7 42652520 6ibiGIIIGUj C UGUj CUG&&&&&&&（2）7254 0 2262diG j CGIUUUGG GG &&&&5725171 111020304 262226iiGG j CG GG Gj CUj CUUj C UGUG UGG GGG G&&&&&&551 14 02272712 31 2626iGG Gj CGUGG G j CG G j CUGj CG GG G  & &例题例题 7 7：电路如图所示，求输出电压：电路如图所示，求输出电压0u解：对结点解：对结点①①列列 kCLkCL 方程方程2311111()66666uuu4uV33uV联立求解得联立求解得 29uV23 193166uuiA3 2431 666uuiA51217166iiiA 05634uiV  例题例题 8 8: :图示为理想运算放大器电路，已知输入图示为理想运算放大器电路，已知输入、、11iuV、、，求输出电压，求输出电压。

22iuV30.3iuV0U解：解：1212101020.15100AiiiiUuuuu  312310010020.1510020BAiiiiUUuuuu BCUU04232CBUUU0123360.3156 1 0.3 2 15 0.32.1BiiiUUuuuV  例题例题 1010：电路如图所示，：电路如图所示， （（1 1）求网络函数）求网络函数；；21( )( )( )UsH sU s（（2 2）画出）画出的零、极点图；（的零、极点图；（3 3）当）当( )H s时，求响应时，求响应的正弦稳态响应的正弦稳态响应0 1( )3cos(230 )u ttV2( )u t解：（解：（1 1）电路的运算电路如图，列）电路的运算电路如图，列 KCLKCL 方程方程1 423( )(1 1)( )( )( )1U ss UsUssUs 43( )(1)( )0sUsssUs 32( )( )UsUs联立求解得联立求解得 2 2 1( )( )( )42UssH sU sss（（2 2）令分子）令分子，得零点，得零点( )0N ss10z 令分母令分母，得极点，得极点，，2( )420D sss10.586p  23.414p  （（3 3））2()( )()4214sjjjH jH sjjj 00 213()300.515 16142jUH jUVj &&的正弦稳态响应的正弦稳态响应2( )u t0 2( )0.515 2(216 )sutcostV。