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电路 自动化科学与电器工程学院 第5章 小结 5-1 5-3 5-4 5-6 5-8 研究性学习： 基于理想运算放大器电路的数－模转换器电路分析（至少5位）。（参考5-9） 复习第5章及预习第17章内容 电路 自动化科学与电气工程学院 ∞ 741 7 6 1 4 3 2 5 8 1 2 3 4 8 7 6 5 ＋ － 以典型的 741或 OP07为例 ： 2—反相输入端 3—同相输入端 6—输出端 7—正电源端 4—负电源端 1、5—接调零电位器 8—闲置端（NC） 1 2 3 4 741或 OP07 8 7 6 5 内部结构 5.1 运算放大器的电路模型 输入级 输出级 放大级 本章重点 第5章 含运算放大器的电阻电路 （1）理想运算放大器端子上的电压电流关系，即所谓“两条规则”； （2）含理想运算放大器的电阻电路分析； （3）熟悉一些典型的电路。 电路符号 5.1 运算放大器的电路模型 ：单方向 在a,b 端分别加输入电压u-和u+，则差动输入电压ud =u+-u-，则输出uo和输入ud之间有： 2. 运算放大器的外特性 当: u+= 0, 则uo=－Au－ 当: u－= 0, 则uo=Au＋ 差动输入 倒向输入 非倒向输入 5.1 运算放大器的电路模型 输出uo和输入ud之间的转移特性曲线如下： 分三个区域： ①线性工作区： |ud| ? =Usat/A, 则 uo=Aud ②正向饱和区： ③反向饱和区： ud ? 则 uo= Usat ud- ? 则 uo= -Usat ?是一个数值很小的电压，例如Usat=13V,A =105，则?=0.13mV。 3. 电路模型 输入电阻 输出电阻 当: u+= 0, 则uo=－Au－ 当: u－= 0, 则uo=Au＋ 5.1 运算放大器的电路模型 在线性放大区，理想运算放大器的条件： ③ A?? uo为有限值，则ud=0 ,即u+=u-，同相输入端与反相输入端等电位，两个输入端之间相当于短路(虚短路)。 ① Rin ?? 4. 理想运算放大器 i+=0 , i－=0。 即从输入端看进去，流入每一输入端的电流为零，元件相当于开路(虚断路)。 ② Ro ?0 理想运放的两条规则： ① Rin ?? “虚断” ② A?? “虚短” 1. 倒向(反相)比例器 (2) 根据“虚短”： （1）根据“虚断”： 5.2 含运算放大器的电路分析 负反馈 (3) 当 R1 和 R2 确定后，为使 uo 不超过饱和电压(即保证工作在线性区)，对uin有一定限制。 (4) 运放工作在开环状态极不稳定，振荡在饱和区;工作在闭环状态，输出电压由外电路决定。 ( R2 接在输出端和反相输入端,称为负反馈)。 注意 (1)uo / uin只取决于反馈电阻R2与R1比值，而与放大器本身的参数无关。负号表明uo和uin总是符号相反(反相)。 （2）当R1=R2时, uo=－uin，为反向器; 2.非倒向（正相）比例器 根据 “虚断” 根据“虚短” 5.2 含运算放大器的电路分析 结论 (1) uo与uin同相, , uo的量值不小于uin，输入、输出关系与运放本身参数无关； （4）当R1=?，R2=0时,uo=uin，为电压跟随器。 (2) 当 R1 和 R2 确定后，为使 uo 不超过饱和电压(即保证工作在线性区)，对uin有一定限制。 (3) 运放工作在开环状态极不稳定，振荡在饱和区;工作在闭环状态，输出电压由外电路决定。 3. 电压跟随器 特点 ① 输入电阻无穷大(虚断)； ② 输出电阻为零； 应用：在电路中起隔离前后两级电路的作用。 ③ uo= uin。 电 路 A 电 路 B 5.2 含运算放大器的电路分析 可见，加入跟随器后，隔离了前后两级电路的相互影响。 A电路 【举例】 4. 加法器 解得： 根据 “虚断” 根据“虚短” 5.2 含运算放大器的电路分析 5.2 含运算放大器的电路分析 解得： 根据“虚短” 5. 减法器 5.2 含运算放大器的电路分析 【例5-1】求uo/uin=?。 同单个运放一样分析，根据理想放大器的“虚短”、“虚断”及结点电压方程列写原则，只对输入端列结点电压方程，不对运放输出端列方程。 若同相端接地，则可省去自导项，且不用列写同相输入点电压方程。 含多个运算放大器元件的电路列写结点电压的注意问题 虽然不用列写输出点结点电压方程，但不能忽略输出点的存在，