南通大学模电课件第二章.ppt

第2章运算放大电路模拟信号的基本运算加减积分、微分、乘比例运算电路有:同相放大电路、反相放大电路、增益为AVF。在信号运算电路中,运放工作于线性状态(负反馈):输入级、中间级、输出级。输入级:差分放大,提高整个电路的性能。中间级:一级(多极)放大电路,提高电压增益。输出级:为负载提供一定的功率,电压增益为1。P为同相输入端,N为反相输入端,O为输出端,V+,V-为两个电源电路符号:(a)国家标准规定的符号(b):开环电压增益Avo的105(很高)输入电阻ri106Ω(很大)输出电阻ro100Ω(很小)vO=Avo(vP-vN)(V-<vO<V+)注意输入输出的相位关系当Avo(vP-vN)V+时vO=V+当Avo(vP-vN)V-时vO=V-电压传输特性vO=f(vP-vN)线性范围内vO=Avo(vP-vN)Avo——斜率输出电压vO不可能超过正负电源的电压值。+和V-若(vP-vN)>0则vO=+Vom=V+若(vP-vN)<0则vO=–Vom=V--<vO<V+则(vP-vN)使iP≈0、iN≈,ro≈0理想:ri≈∞ro≈0Avo→∞vo=Avo(vp-vn)、几个重要的概念和假设将运放视为理想器件;运放工作于线性状态时的两条重要法则:1)虚短——两输入端之间的电压差为0,即vI=vN–vP=0;或vN=vP2)虚断——两输入端之间的电流为0,即iI=0(∵运放的ri=)3)虚地——运放的同相端接地,即vP=0vN=0;虚短的特例。注:适用于运放在线性且深度负反馈工作时;开环或非线性时不适用。(a)电路图(b)(1)电压增益Av根据虚短和虚断的概念有vp≈vn,ip=-in=0所以(可作为公式直接使用)(2)输入电阻Ri输入电阻定义根据虚短和虚断有vi=vp,ii=ip≈0所以(3)输出电阻RoRo→=vn≈vp=vi(可作为公式直接使用)电压跟随器的作用无电压跟随器时负载上得到的电压电压跟随器时ip≈0,vp=vs根据虚短和虚断有vo=vn≈vp=vs