理想的运算放大器理想化的主要条件
电工电子技术基础知识点详解1-1-1-理想运放及其分析依据
理想运算放大器1.理想的运算放大器的条件开环电压放大倍数:∞→0u A ;差模输入电阻: ∞→id r ;开环输出电阻0→o r ;共模抑制比:∞→CMRR K 。
由于实际运算放大器的参数接近理想化条件,因此用理想运算放大器模型分析实际的运算放大器不会产生多大的误差。
2.理想的运算放大器的图形符号图1 理想运算放大器图形符号图1为理想运算放大器的图形符号。
它有两个输入端和一个输出端。
反相输入端标“-”号,同相输入端标“+”号。
它们对地的电压分别用-u 、+u 和o u 表示。
“∞”表示开环电压放大倍数的理想化条件。
3.分析理想的运算放大器的重要结论将运算放大器理想化后,分析由理想运算放大器构成的线性应用电路时,分析依据有两条:(1) 两输入端“虚短路”由于运算放大器开环电压放大倍数很高,近似为∞,而输入电压又是有限制,所以00≈=u o i A u u 即集成运算放大器两输入端的电压非常接近于零,但又不是短路,故称为“虚短”。
即-+≈u u(2) 两输入端“虚断路”由于运算放大器差模输入电阻很高,,∞→id r 在线性放大区工作时输入端的差值电压-+-u u 又很小,因此流进两输入端的电流近似为零,即0,0≈≈-+i i上式表明,流入集成运放的两输入端的电流可视为零,但不是真正断开, 故称为“虚断”。
(3) 若同相输入端接“地”(0u),则反相输入端近似等于“地”电位,称=+为“虚地”,即=u-输入端的“虚短”和“虚断”体现了运算放大器在理想化条件下矛盾的对立和统一,是分析集成运算放大电路的基本依据。
运算放大器电路 复习 开环理想运算放大器
运算放大器电路复习:开环理想运算放大器:理想运算放大器的开环放大倍数是无穷大的。
其它理想运算放大器的条件:1. Ip = In = 02. Ri =∞3. Ro=0理想运算放大器带负反馈电路:当理想运放带负反馈时有:1. Ip = In = 0 :输入电流约束2. :输入电压约束这些规则都与理想运放的高开环放大倍数(A趋向无穷大)有关。
以上几点就是我们用来分析运算放大器电路的基本原则。
输入电压Vn随电压Vp变化而变化,而对Vn的控制是通过反馈网络实现的。
理想运放构成运算电路:到目前为止,我们已经研究过了如何利用运放将一个信号放大固定倍数。
对于反相放大器,它的放大倍数为-R1/R2。
对于同相放大器,它的放大倍数为1+R1/R2。
理想运算放大器同样可以实现其他数学计算。
从加、减到积分、微分到指数等数学运算。
下面我们就来研究这些基本的运算电路。
加法器:电路如下:图1 加法器结点N1处电流方程为:(1.1)把电流I1、I2、I3分别用相应的电压表示(欧姆定律)。
并且注意到N1点的电压为0(理想运放)方程变为:(1.2)输出电压V out为:(1.3)输出电压V out为三个输入电压分别乘上相应的系数。
如果输入电阻的阻值相等的话,则方程变为:(1.4)输出电压Vout 就是三个输入电压的和再乘上一个由RF和R组成的比例系数。
这个放大系数的范围非常大,特殊情况下,当,这时输出电压就是输入电压的和。
(1.5)与加法运算放大器相连的每个源端所看进去的输入阻抗是所对应的源端阻抗的串联。
所以电源之间是互不干扰的。
减法运算放大电路图2的基本放大电路是用来放大两个输入信号的差值。
从电路结构上可以看出下面的电路可以实现减法运算功能。
即一个信号接到反相输入端,另一个信号接到同相输入端。
图2. 减法运算电路在我们分析差频信号放大器之前我们先来看一下整个电路要实现的功能。
我们的目标是要得到两个输入信号的差值。
由于我们的系统是线性的,所以可以利用叠加原理来得到输出结果。
理想运算放大器
用极性判别法,设反相输入端瞬 时极性为“+”,则输出端极性为 “-”,经RF加到反相输入端的 反馈电压极性为“-”,与原设 定极性相反,可确定为负反馈; 反馈信号取自输出电压,属电压 反馈;反馈与输入信号之间是电 流加减关系,属并联反馈,因此 RF的接入属电压并联负反馈。
12.1 理想运算放大器
1.2 理想运放的基本性质
(1)虚短路性质 于是,理想运放工作于线性区时的第一个基本性质可表述 为:工作于线性区的理想运放,其同相端电压与反相端电 压彼此相等。也可表述为理想运放同相输入端和反相输入 端彼此虚短路。
根据这个定理,如果将理想运放的同相端接地,其反相端 的电压一定也等于零,反相端没有接地,而其电压总等于 地电压(零),我们将其称为“虚地”。
12.1 理想运算放大器-1.3 运算电路中的负反馈
用运放组成各种运算电路时,需要引入负反馈形成闭环, 使运放工作于线性区域,常用的负反馈电路如下:
3、电流串联负反馈 下图所示的为电流串联负反馈电路,它与电压串联负反馈 电路的区别是反馈信号取自输出电流(如果将输出U0交流 短路,反馈依然存在),因此属电流反馈。
“虚地”是“虚短路”的一个特例,它表示两个彼此“虚短 路”的输入端,有一个输入端接地,另一个即为“虚地”。
u u
12ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ1 理想运算放大器-1.2 理想运放的基本性质
1、理想运放工作于线性区时的基本性质
(2)虚断路性质 用i+和i-表示流入运放同相端和反相端的电流,根据理想运 放的定义,运放的输入电阻为无穷大,因此
理想运算放大器的求和条件
理想运算放大器的求和条件引言:理想运算放大器是一种电子器件,用于对输入信号进行放大,并具有线性、无失真的特性。
在实际应用中,我们常常需要对多个输入信号进行求和运算。
本文将探讨理想运算放大器的求和条件,以及相关的应用和注意事项。
一、理想运算放大器的特性理想运算放大器具有以下几个重要特性:1. 输入阻抗无穷大:理想运算放大器的输入阻抗非常大,接近无穷大,因此可以看作是一个开路。
这样,输入信号源不会受到影响,可以直接连接到运算放大器的输入端。
2. 输出阻抗为零:理想运算放大器的输出阻抗为零,可以看作是一个理想电压源。
这样,输出信号源可以直接驱动负载电阻,输出信号不会受到负载的影响。
3. 增益无限大:理想运算放大器的增益无限大,即输出电压是输入电压的无穷倍。
这样,输入信号经过放大后,可以得到一个较大的输出信号,方便后续的处理。
二、理想运算放大器的求和条件在实际应用中,我们常常需要对多个输入信号进行求和运算。
理想运算放大器的求和条件如下:1. 输入信号源可以直接连接到运算放大器的输入端,不需要额外的输入电阻。
2. 每个输入信号源的输出阻抗应该尽量小,以确保输入信号不会受到影响。
3. 每个输入信号源的输出电压应该满足线性叠加原理,即输出电压等于输入电压的和。
4. 输入信号源的输出电压应该保持恒定,不受其他输入信号的影响。
三、理想运算放大器的求和电路理想运算放大器的求和电路如下图所示:(此处省略图片链接)在这个电路中,每个输入信号源都通过一个电阻连接到运算放大器的非反相输入端。
所有输入信号源的输出电压经过电阻分压后,分别与运算放大器的反相输入端相连接。
运算放大器的输出电压等于所有输入信号源的输出电压的加权和。
四、理想运算放大器的求和应用理想运算放大器的求和应用非常广泛,以下是一些常见的应用场景:1. 信号处理:在音频、视频等信号处理中,常常需要对多个输入信号进行求和运算,以获得更复杂的音频或视频效果。
2. 传感器测量:在传感器测量中,常常需要对多个传感器的输出信号进行求和运算,以得到更准确的测量结果。
理想运算放大器满足的条件
理想运算放大器满足的条件
理想运算放大器是一种理论上的电路模型,它具有无限的输入阻抗、无限的增益、无限的带宽和零输出阻抗。
在实际应用中,我们往往使用近似理想的运算放大器,以满足特定的电路需求。
下面我们将从四个方面来探讨理想运算放大器所满足的条件。
1. 无限的输入阻抗
理想运算放大器的输入阻抗是无限大的,这意味着它不会对输入信号造成任何影响。
在实际应用中,我们通常使用高输入阻抗的运算放大器来近似理想运算放大器,以避免输入信号被放大器的输入电阻所影响。
2. 无限的增益
理想运算放大器的增益是无限大的,这意味着它可以将微弱的信号放大到任意大小。
在实际应用中,我们通常使用高增益的运算放大器来近似理想运算放大器,以确保信号能够被放大到足够的大小。
3. 无限的带宽
理想运算放大器的带宽是无限大的,这意味着它可以放大任何频率的信号。
在实际应用中,我们通常使用宽带的运算放大器来近似理想运算放大器,以确保信号能够被放大到足够的频率。
4. 零输出阻抗
理想运算放大器的输出阻抗是零,这意味着它可以提供任何负载所需的电流和电压。
在实际应用中,我们通常使用低输出阻抗的运算放大器来近似理想运算放大器,以确保输出信号能够被传输到负载端。
理想运算放大器是一种理论上的电路模型,它具有无限的输入阻抗、无限的增益、无限的带宽和零输出阻抗。
在实际应用中,我们通常使用近似理想的运算放大器来满足特定的电路需求。
通过选择合适的运算放大器,我们可以实现高精度、高速度和高稳定性的电路设计。
理想运算放大器的分析与应用
运算放大器能够实现多种信号处理功能,如加减 运算、积分、微分、滤波等,广泛应用于模拟电 路中的信号处理环节。
电路平衡
运算放大器在电路中起到平衡作用,能够减小电 路中元件参数对输出信号的影响,提高电路的稳 定性。
信号放大与处理
电压放大
01
运算放大器能够将微弱的输入电压信号放大到所需的幅度,广
泛应用于传感器信号的放大和处理。
电流放大
02
运算放大器也可以将微弱的输入电流信号转换成电压信号,实
现电流的放大和处理。
滤波
03
通过在运算放大器电路中加入适当的RC或LC元件,可以实现低
通、高通、带通和带阻滤波器,对信号进行滤波处理。
信号源与比较器
信号源
运算放大器可以作为信号源使用,通 过反馈和正反馈电路,产生方波、三 角波、正弦波等波形。
音频信号放大
理想运算放大器具有高放大倍数和低失真特性,可用于放大微弱的 音频信号,如麦克风输入的信号。
音频信号滤波
理想运算放大器可以与RC电路配合使用,实现低通、高通、带通和 带阻滤波器,对音频信号进行滤波处理。
音频信号比较
理想运算放大器可以用于比较两个音频信号的幅度,例如用于音量控 制或音频切换。
当输入信号过大时,输出电压会达到电源电压, 导致输出信号失真。
截止失真
当输入信号过小或为零时,输出电压会接近零, 导致输出信号失真。
双向限幅失真
当输入信号在一定范围内变化时,输出电压会在 电源电压和零之间变化,导致输出信号失真。
频率响应分析
低频增益
低频增益是指运算放大器在低频时的电压增益。低频增益越高, 运算放大器的低频性能越好。
带宽增益乘积
带宽增益乘积是指运算放大器的带宽和增益的乘积。带宽增益乘积 越大,运算放大器的高频性能越好。
理想运算放大器PPT学习教案
IO Gm (Ui Ui ) GmUid 式中IO是输出电流(A)
;Uid是差模输入电压(V); Gm是开环增益(S),称为跨 导增益。
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5
在小信号下,跨导增益Gm是偏置电流IB的线性函数
,其关系式为
Gm hIB
h q 1 2kT 2UT
h称跨导增益因子,UT是热电压,在室温条件下,
OTA(Operational
Transconductance
Amplifier)是跨导运算放
大器的简称,它是一种双
极型集成工艺制作的通用
标准部件。OTA的符号如图
图5-28OTA的符号
5.28所示,它有两个输入 端,一个输出端,一个控
理想OTA满足方程式:
制端。符号上的“+”号代 表同相输入端,“-”号代 表反相输入端,IO是输出 电流,IB是偏置电流,即 外部控制电流。
1
2. 理想运放工作在线性状态的参数特点
1) 理想运放的差模输入电压等于零
由于uo为有限值,理想运放Aod= ∞,则输入电
压为无穷小uo→0。即
(u
u )
uO Aod
0
u u ——“虚短
”
2)理想运放的输入电流等于零
由于 rid = ∞,两个输入端均没有电流,即
i i 0
——“虚断”
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UT=26mV,可计算出h=19.2(1/V),因此有 Gm 19.2I B
式中IB的量纲用A,Gm的量纲为S(西门子)。
根据传输特性方程式,可画出OTA的小信号理想模型如 图5-29所示。对这个理想模型,两个输入端之间开路,差 模输入电阻为无穷大;输出端是一个受差模输入电压控制 的电流源,输出电阻为无穷大。同时,理想跨导放大器的 共模输入电阻、共模抑制比、频带宽度等参数均为无穷大 ,输入失调电压、输入失调电流等参数均为零。
理想的运算放大器理想化的主要条件
– +
+
uo
–Uim
uo Auo (u u )
o
Uim
u u 因为理想运放
开环电压放大倍数
Auo
–UO(sat) 负饱和区
所以,当 u u 时, uo U O(sat)
u u u u
uo U O (sat)
uo 发生跃变
理想运放电压传输特性
u u u u
uo U o(sat)
Uo 发生跃变
1. u+ u– 2. id 0
不再成立 依然成立
Auo
rid ro 0
4. 共模抑制比
K CMRR
ห้องสมุดไป่ตู้由于实际运算放大器的技术指标接近理想化条件,
而用理想运算放大器分析电路可使问题大大简化,因此 后面对运算放大器的分析都是按其理想化条件进行的。
二、传输特性 表示运算放大器输出电压与输入电压之间关系 的曲线称为传输特性。 Au u– – – 正饱和区 uo uo + o+ u+ + + UO(sat)
运放开环输入电阻 rid 相当于两输入端之间断路,但又未真正断路,故 称 “虚断路”。
四、运放工作在非线性区的依据
uo 非线性区 u– –UO(sat) 非线性区 id
UO(sat) O
u u
–
u+
+
rid+
uo
由于运放工作在非线性区 uo Auo (u u ) 所以
当 u u 时, uo U o(sat)
三、运放工作在线性区的分析依据 1. u+ u–
由于运放 Auo 而 uo 是有限值, 故
理想运放模型和分析方法
分析理想运算放大器电路的重要依据
线 性 应 用
u– u+
i– – i+
+
∞ +
uo
+Uom
线性区
负u反+–馈u?–
O
–Uom
uo
uo = Auo(u+– u– )
① 差模输入电压约等于 0
即 u+= u– ,称“虚短”
②输入电流约等于 0
即 i+= i– 0 ,称“虚断”
Auo越大,运放的线性范围越 小,开环很难稳定工作在线性区
ui略小于0 负饱和区
理想运放模型和分析方法
5、理想运放工作在线性区的特性
① “虚断路” 概念
i
i
ui ri
ri i-=i+=0
u-i- -∞+ u+i+ +
uo
理想运放模型和分析方法
5、理想运放工作在线性区的特性
②“虚短路”概念
ui
u
u
u0 A0
u- u u+ i
-
∞
+
+ uo
A0 u- u+
④共模抑制比KCMRR
∞; _
Au
r0
Auui
uo
_
理想运放模型
理想运放模型和分析方法 2、理想运算放大器的条件
u–
- Au
+ u0
u+ +
实际运放电路图形
u-
-
∞
+
u+ +
uo
理想运放电路图形
理想运放模型和分析方法
3、理想运算放大器的电路模型
集成运放工作在线性区的等效电路模型
u– u+
理想运算放大器满足的条件
理想运算放大器满足的条件
理想运算放大器是指在理论上能够无限放大输入信号的放大器,但在实际应用中,由于各种因素的影响,很难完全达到这种理想状态。
因此,为了能够更好地实现理想运算放大器的性能,下面列举了一些满足条件:
1. 无限带宽:理想运算放大器应该具备无限带宽,即能够对所有频率的信号进行放大,不会出现信号失真或失真较小的情况。
2. 无限增益:理想运算放大器应该具备无限增益,即对输入信号进行放大时,放大倍数应该无限大,这样才能够实现输入信号的无限放大。
3. 输入阻抗无限大:理想运算放大器应该具备输入阻抗无限大的特性,这样才能够实现输入信号的完全抽取,不会对输入信号造成任何影响。
4. 输出阻抗为零:理想运算放大器的输出阻抗应该为零,这样才能够实现输出信号与负载的无限匹配,不会对输出信号造成任何影响。
5. 无反馈:理想运算放大器应该具备无反馈的特性,即输出信号不会对输入信号进行干扰或影响,从而实现最大的输入输出信号的匹配度。
综上所述,理想运算放大器需要具备无限带宽、无限增益、输入阻抗无限大、输出阻抗为零和无反馈等特性,这些条件的满足可以使得理想运算放大器具有最佳的性能表现。
运放的理想化条件(一)
运放的理想化条件(一)运放的理想化条件什么是运放?运放,全称为运算放大器,是一种重要的电子元件,用于放大电压、电流或功率等信号。
它在电子电路设计中起到了至关重要的作用。
理想化条件是什么?理想化条件指的是运放在理想状态下的工作条件和性能特点。
虽然实际的运放很难完全符合这些条件,但了解和研究这些条件对于学习和应用运放至关重要。
运放的理想化条件主要包括以下几个方面:1. 开环增益无限大运放的理想状态下,其开环增益应当无限大,即无论输入信号有多小,输出信号都能被放大到无穷大。
这样可以保证运放在放大信号时不会出现失真。
2. 带宽无限大理想的运放应当具有无限大的带宽,即可以放大任意频率的信号,而不会产生频率衰减。
这样可以保证运放在不同频段的信号放大上都能有良好的表现。
3. 输入阻抗无限大,输出阻抗为零理想的运放应当具有无限大的输入阻抗,即输入信号源的电阻对运放的输入产生的影响应当接近于零。
同时,输出阻抗应当为零,即运放的输出信号可以被无限大的负载电阻直接吸收,而不会影响输出信号的幅度。
4. 无偏差电流和无偏差电压理想的运放应当没有任何偏差电流和偏差电压,即输入端和输出端的电压和电流没有任何的偏移。
这样可以保证运放可以真实地放大输入信号,而不会引入任何额外的偏差。
5. 零输出阻抗理想的运放应当具有零输出阻抗,即输出信号的幅度不受负载电阻的影响。
这样可以保证运放在不同负载条件下都能提供稳定的输出信号。
结论虽然实际的运放很难完全满足以上所有理想化条件,但通过了解和研究这些条件,我们可以更好地理解和应用运放,在实际的电子电路设计中取得更好的效果。
运放的理想化条件的意义了解运放的理想化条件的意义在于,它们为我们提供了一种理想化的参考模型,帮助我们更好地理解运放的工作原理以及在实际应用中可能出现的问题。
1. 理想化条件的参考模型理想化条件为我们提供了一个参考模型,使我们可以将实际的运放与其理想状态进行比较。
通过比较,我们可以更好地评估实际运放的性能,以及进一步优化电路设计。
电子技术基础本科插班生考试大纲
《电子技术基础》考试大纲Ⅰ考试性质与目的普通高等学校本科插班考试(以下简称“插班生考试”)《电子技术基础》科目的考试,是普通高等学校(含高职班和各类成人高校从普通高校招生的普通班)应届和往届专科毕业生,以及通过自学考试、成人教育等国民教育系列获得大专毕业证的人员,升入普通高等学校本科专业就读的全省统考科目。
《电子技术基础》课程考试的目的和要求是:考核学生对放大电路的基本概念、基本知识、基本电路和基本分析方法的掌握程度和理解水平,并能灵活运用,具有比较全面的电子技术理论知识和一定的实验技能,较强的运算能力和综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力。
Ⅱ考试形式及试卷结构1.考试形式为闭卷、笔试,考试时间为120分钟,试卷满分为100分。
2.《电子技术基础》科目考试内容包括《模拟电路》和《数字电路》两部分,每部分各占50%的比例。
《模拟电路》的考试参考书为华中理工大学电子学教研室编,康华光主编:《电子技术基础—模拟部分》(第五版),高等教育出版社;《数字电路》的考试参考书为余孟尝主编:《数字电子技术基础简明教程》(第二版),高等教育出版社。
Ⅲ试题命题的原则作为一项选拔性考试,插班生《电子技术基础》考试试题在设计上应具有较高的信度和效度、必要的区分度和合理的难度。
1.命题根据本大纲规定的考试目标和考核内容,考试命题应具有一定的覆盖面且重点突出,侧重考核考生对本学科的基本概念、基本知识和典型电路的掌握程度,以及运用所学知识解决实际问题的能力。
2.试题对不同能力层次要求的分数比例,识记为10%,理解40%,应用50%。
3.合理安排试题难度结构。
试题难易度分为易、较易、较难、难四个等级。
试卷中四种难易度试卷的比例,易约占20%,较易约占30%,较难约占30%,难约占20%。
4.试题的题型有:填空题、单项选择题、分析计算题、综合应用题等。
根据考核的要求,适当安排各种题型数量的比例,达到考核考生对知识点的识记、理解和运用的水平和能力。
理想运放的四个条件
理想运放的四个条件
第一,假设流入运放输入端的电流为零。
这个假设对于FET运放几乎是完全正确的,因为对于FET运放的输入电流在1PA以下。
但对于双极高速运放,这个假设不总是正确的,因为双极运放的输入电流有时可以到数十微安。
第二,假设运放的增益为无穷大,因此,运放可以使输出电压摆动到任意的数值,以满足输入条件。
这个假设的意思是说,运放的输出电压可以达到任意值,实际上,当输出电压接近电源电压时,运放便进入饱和。
然而,现实世界并没有否定这个假设,只是设了一个限度。
第三,无穷大增益的假设还意味着输入信号必须为零。
运放的增益会把输出电压一直驱动到使两个输入端之间的电压(误差电压)为零。
两个输入端之间的电压为零。
两个输入端之间电压为零的意思是如果一个输入端连接到一个像地这样的硬电压源上,那么另一个输入端也将处于同一电位上。
另外,由于流入输入端的电流为零,所以运放的输入阻抗是无穷大。
第四,理想运放的输出阻阬为零。
理想运放可以驱动任何负载,而自己不会因输出阻抗而产生任何电压降。
在小电流下,大多数运放的输出阻抗在零点几欧姆的范围,所以,这个假设在大多数情况下是成立的。
电力负荷控制员考试模拟题及参考答案
电力负荷控制员考试模拟题及参考答案一、单选题(共42题,每题1分,共42分)1.主站天线的电压驻波比应小于()。
A、1.3B、2.3C、1D、1.8正确答案:A2.终端进行更换时,应防止()。
A、电流二次侧开路、电压二次侧短路B、电流短路C、电压开路D、随意更换正确答案:A3.线路停电时,必须按照()的顺序操作,送电时相反。
A、负荷侧隔离开关、母线侧隔离开关、断路器B、断路器、负荷侧隔离开关、母线侧隔离开关C、母线侧隔离开关、负荷侧隔离开关、断路器D、断路器、母线侧隔离开关、负荷侧隔离开关正确答案:B4.大客户终端功控投入是按()定值进行控制的。
A、用电容量B、用电需量C、用电功率D、用电电量正确答案:C5.目前,国际互联网使用的协议是:()。
A、NETBEUIB、SPX/IPXC、TCP/IPD、串口RS232正确答案:C6.无线电力负荷控制的电波信号主要依赖()传播。
A、天波B、直射波C、绕射波D、地波正确答案:B7.采控系统主站应有()路电源供电。
A、4B、2C、1D、3正确答案:B8.有一电源其电动势为225V,内阻是 2.5Ω,其外电路由数盏“20V,40W”的电灯组成,如果要使电灯正常发光,则最多能同时使用()盏灯A、25B、5C、40D、11正确答案:D9.集中器应能按要求对采集数据进行分类存储,如日冻结数据、抄表日冻结数据、曲线数据、历史月数据等。
曲线冻结数据密度由主站设置,最小冻结时间间隔为()小时。
A、1B、0.5C、2.5D、1.5正确答案:A10.一个完整的计算机系统是指()。
A、硬件系统和主机B、硬件系统和软件系统C、系统软件和数据库D、计算机的CPU正确答案:B11.星形连接时三相电源的公共点叫三相电源的()。
A、参考点B、中性点C、接地点D、零电位点正确答案:B12.试验电荷在静电场中移动时,电场力所做的功与该试验电荷的()。
A、大小有关B、大小及距离有关C、大小及位移有关D、大小及位移无关正确答案:C13.AB是一个平面圆的直径,在经过AB平面圆垂直平面内有一根通电导线CD,已知CD∥AB,当CD垂直向上平移时,电流磁场穿过圆面积的磁通量将()。
理想运算放大器
理想运算放大器可以构成比较器,用于对 两个输入信号进行比较,输出相应的逻辑 电平。
当前存在问题和挑战
非线性失真
实际运算放大器由于存在非 线性元件,如晶体管和二极 管等,会导致输出信号产生 失真。
噪声干扰
频率响应限制
功耗问题
实际运算放大器内部存在噪 声源,如热噪声和闪烁噪声 等,会对输出信号造成干扰。
电流流入运算放大器的同相输入端。
电压跟随
02
输出电压与同相输入电压成正比,且比例系数为1,实现电压跟
随功能。
相位相同
03
输出电压与同相输入电压的相位相同。
反相输入电路分析
01 02
虚短和虚断
由于运算放大器的开环增益非常高,反相输入电路中的两个输入端可以 近似看作等电位点(虚短),且流入运算放大器的电流几乎为零(虚 断)。
补偿措施及优化方法探讨
频率补偿
通过引入负反馈或采用超前-滞后补 偿网络,改善放大器的频率响应特性, 提高带宽。
输入阻抗提高
采用高输入阻抗的运算放大器或引入 电压跟随器,减小输入阻抗对电路的 影响。
输出阻抗降低
在输出端并联电阻或采用共集电极电 路,降低输出阻抗,提高带负载能力。
失真抑制
选用低失真运算放大器、合理设置静 态工作点、采用负反馈等措施,减小 失真对信号质量的影响。
失真
实际运算放大器存在失真,如 谐波失真、交越失真等。
实际运算放大器与理想差异分析
有限带宽
限制信号放大范围, 可能引发信号失真。
非零输出阻抗
在输出端产生电压 降,影响负载上的 电压幅度。
有限开环增益
导致闭环增益误差, 影响放大精度。
有限输入阻抗
影响电路输入端的 电压分配,降低放 大效果。
模电运算放大器
类型:同相比例放大和反相比例放大。
方法:引入深度电压并联负反馈或电压串联 负反馈。这样输出电压与运放的开环 放大倍数无关,与输入电压和外围网 络有关。
10
一、反相比例运算电路
i2
R2
1. 放大倍数
虚开路
u u 0
i1 ui
R1
RP
_
+ +
uo i1= i2
虚短路 虚开路
ui uo
理想运放的电压传输特性和电路模型
6
运放的输入方式
7
三、线性工作条件
负反馈的作用:
8
分析运放组成的线性电路的出发点
Ii u+ u–
_
+ +
uo
•虚短路 •虚开路
u u
Ii 0
•放大倍数与负载无关,
可以分开分析。
运放线
信号的放大、运算
性应用
有源滤波电路
9
§2 信号的运算电路
2.1 比例运算电路
18
R11 ui1
i11
ui2
R12
i12
iF
R2
_ +
+
RP
u u0 i11i12iF
uo
uo (RR121ui1RR122ui2)
调节反相求和电路的某一路信号的输入电阻,不影 响输入电压和输出电压的比例关系,调节方便。
19
二、同相加法器
R1
RF
ui1
R21
-
uo +
+
ui2
R22
R 1//RFR 21 //R 22
1 R4
)
R2(R12
理想电压放大器的三个理想化条件
理想电压放大器的三个理想化条件下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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在理想电压放大器中,输入电路不存在电流流入。
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实际运放电压传输特性 区必须有负反馈。
uo
UO(sat)
正饱和区
u– u+
– ++
uo
–Uim
线性区
uo Auo (u u )
o Uim u u 因为理想运放
开环电压放大倍数 Auo
–UO(sat) 所以,当 u u 时, uo UO(sat)
负饱和区
u u
uo UO(sat)
理想运放电压传输特性
10.1.2 理想运算放大器及其分析依据
一、理想运算放大器
在分析运算放大器的电路时,一般将它看成是
理想的运算放大器。理想化的主要条件:
1. 开环电压放大倍数 Auo
2. 开环输入电阻
rid
3. 开环输出电阻
ro 0
4. 共模抑制比
KCMRR
由于实际运算放大器的技术指标接近理想化条件,
而用理想运算放大器分析电路可使问题大大简化,因此
四、运放工作在非线性区的依据
uo UO(sat)
非线性区
O
u u
–UO(sat)
பைடு நூலகம்
非线性区
u– id
–
uo
u+
+ rid+
由于运放工作在非线性区 当 u u 时, uo Uo(sat)
uo Auo (u u )
u u
uo Uo(sat)
所以 1. u+ u– 不再成立 u u Uo 发生跃变
后面对运算放大器的分析都是按其理想化条件进行的。
二、传输特性
表示运算放大器输出电压与输入电压之间关系
的曲线称为传输特性。
uo
UO(sat)
正饱和区
u– u+
–– ++
Au o ++
uo
–Uim O
线性区
Uim u u
–UO(sat) 负饱和区
uo Auo (u u )
若 Auo = 106 ± UO(sat) = ±15 V 则 ±UIM = ±0.015 mV 运放要工作在线性
u u
uo 发生跃变
三、运放工作在线性区的分析依据
1. u+ u–
由于运放 Auo 而 uo 是有限值, 故
uo Auo (u u )
u– id
u+
– rid +
uo
+
(u
u )
uo Auo
0
相当于两输入端之间短路,但又未真正短路,故
称 “虚短路” 。
2. id 0 运放开环输入电阻 rid 相当于两输入端之间断路,但又未真正断路,故 称 “虚断路”。
2. id 0 依然成立