电子课件 电子电路基础(第四版)第四章
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劳动版(第四版)《电工基础》第四章
电阻混联电路
电阻混联定义
既有电阻串联又有电阻并联的电路称 为电阻混联电路。
电阻混联的特点
在分析混联电路时，应从内到外逐步 化简，先将并联部分等效为一个电阻 ，再将串联部分等效为一个电阻，最 后得到整个电路的总电阻和总电流。
电路中电位变化规律
电位定义
在电场中，某点的电荷的电势能跟它所带的电荷量（与正负有关，计算时将电势能和电 荷的正负都带入即可判断该点电势大小及正负）之比，叫做这点的电势（也可称电位），
在RLC并联电路中，各元件上的电压 相同，电流不同。总阻抗的倒数等于 各元件阻抗倒数之和。
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电感在交流电路中储存和释放能量，不消耗能量。
RLC串联和并联正弦交流电路分析
RLC串联电路分析
在RLC串联电路中，总阻抗等于电阻、 电感、电容阻抗之和。电流相同，各 元件上的电压不同。
RLC并联电路分析
谐振现象
当RLC串联或并联电路的谐振频率等于输入 信号的频率时，电路发生谐振。此时，电路 中的电流或电压达到最大值，且相位差为零 。
1mA=1000μA。
电压
电场中两点的电位差称为电压。 电压的大小用电压值来衡量，其
单位是伏特（V）， 1V=1000mV，1mV=1000μV。
电动势
电源力将单位正电荷从电源的负 极通过电源内部移送到正极所做 的功称为电动势。电动势是反映 电源把其他形式的能转换成电能
的本领的物理量。
电阻与欧姆定律
04 暂态过程及RC电路分析
换路定律及初始值确定
换路定律
在电路发生换路（开关通断或参 数突变）的瞬间，电感电流和电 容电压不能突变，即保持原值。
电路分析基础第四章(李瀚荪)ppt课件
结论: 继电器触点闭合。
编辑版pppt
41
例3 10 10
20 +
15V -
解：
20 2A
+ 5V-
10 10
5 + -85V
R多大时能从电路中
R 获得最大功率，并求 此最大功率。
20 20
+ 15V
-
5V+-
5
10 10
2A
+ -85V
R
10 +
2A
5
+
R
10V -
-85V
编辑版pppt
42
10 10
例1、求 ab 端钮的等效电阻。(也叫ab端输入电阻)
I 100 a
+
Uab
10
_
50 I
b
解： Uab = 100I +10(I + 50I ) = 610I
\ R = Uab = 610W
I
编辑版pppt
30
例2、 求 ab 端钮的等效电阻。
a
I1
1.5k
1.5k 1.5k
结论
Rab =600
对电源内部则是不等效的。
例：当RL= 时，电压源的内阻 R0 中不损耗功率， 而电流源的内阻 R0 中则损耗功率。
(2) 等效变换时，两电源的参考方向要一一对应。
+
a
E
– R0
IS
b
a–
a
E
R0
+ R0
IS
b
b
a R0
b
(3) 理想电压源与理想电流源之间无等效关系。
(4) 任何一个电动势 E 和某个电阻 R 串联的电路，
编辑版pppt
41
例3 10 10
20 +
15V -
解：
20 2A
+ 5V-
10 10
5 + -85V
R多大时能从电路中
R 获得最大功率，并求 此最大功率。
20 20
+ 15V
-
5V+-
5
10 10
2A
+ -85V
R
10 +
2A
5
+
R
10V -
-85V
编辑版pppt
42
10 10
例1、求 ab 端钮的等效电阻。(也叫ab端输入电阻)
I 100 a
+
Uab
10
_
50 I
b
解： Uab = 100I +10(I + 50I ) = 610I
\ R = Uab = 610W
I
编辑版pppt
30
例2、 求 ab 端钮的等效电阻。
a
I1
1.5k
1.5k 1.5k
结论
Rab =600
对电源内部则是不等效的。
例：当RL= 时，电压源的内阻 R0 中不损耗功率， 而电流源的内阻 R0 中则损耗功率。
(2) 等效变换时，两电源的参考方向要一一对应。
+
a
E
– R0
IS
b
a–
a
E
R0
+ R0
IS
b
b
a R0
b
(3) 理想电压源与理想电流源之间无等效关系。
(4) 任何一个电动势 E 和某个电阻 R 串联的电路，
电子电路基础(第四版)目录[4页]
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第六章 低频功率放大器
§6—1 功率放大器的基本要求及分类 §6—2 OTL和OCL功率放大器 §6—3 集成功率放大器
Hale Waihona Puke 第七章 直流稳压电源§7—1 整流电路 §7—2 滤波电路 §7—3 分立元件组成的直流稳压电源 §7—4 集成稳压器 §7—5 开关型直流稳压电源
第八章 晶闸管及其应用 §8—1 普通晶闸管 §8—2 晶闸管可控整流电路 §8—3 特殊晶闸管及其应用
谢谢 THANKS
目录
第一章 二极管和三极管
§1—1 二极管 §1—2 三极管
第二章 放大器基础
§2—1 §2—2 §2—3 §2—4 §2—5
共射放大器 共集放大器和共基放大器 场效应管放大器 多级放大器 差分放大器和集成运算放大器
第三章 放大器中的负反馈
§3—1 反馈的基本概念 §3—2 负反馈对放大器性能的影响 §3—3 四种负反馈放大器性能分析
第四章 集成运算放大器的应用
§4—1 集成运放的主要参数和工作特点 §4—2 信号运算电路 §4—3 集成运放的非线性应用 §4—4 使用集成运放应注意的问题
目录
第五章 波形发生器
§5—1 选频放大器与正弦波振荡器 §5—2 LC振荡器 §5—3 石英晶体振荡器 §5—4 RC桥式振荡器 §5—5 非正弦波发生器
§6—1 功率放大器的基本要求及分类 §6—2 OTL和OCL功率放大器 §6—3 集成功率放大器
Hale Waihona Puke 第七章 直流稳压电源§7—1 整流电路 §7—2 滤波电路 §7—3 分立元件组成的直流稳压电源 §7—4 集成稳压器 §7—5 开关型直流稳压电源
第八章 晶闸管及其应用 §8—1 普通晶闸管 §8—2 晶闸管可控整流电路 §8—3 特殊晶闸管及其应用
谢谢 THANKS
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第一章 二极管和三极管
§1—1 二极管 §1—2 三极管
第二章 放大器基础
§2—1 §2—2 §2—3 §2—4 §2—5
共射放大器 共集放大器和共基放大器 场效应管放大器 多级放大器 差分放大器和集成运算放大器
第三章 放大器中的负反馈
§3—1 反馈的基本概念 §3—2 负反馈对放大器性能的影响 §3—3 四种负反馈放大器性能分析
第四章 集成运算放大器的应用
§4—1 集成运放的主要参数和工作特点 §4—2 信号运算电路 §4—3 集成运放的非线性应用 §4—4 使用集成运放应注意的问题
目录
第五章 波形发生器
§5—1 选频放大器与正弦波振荡器 §5—2 LC振荡器 §5—3 石英晶体振荡器 §5—4 RC桥式振荡器 §5—5 非正弦波发生器
第四章电路基础
Us'= -10I1'+4= -10×1+4= -6V 10×
共同作用： 共同作用： Us= Us'
Us"= -10I1"+(6//4)×4 +(6//4
=-10×(-1.6)+9.6=25.6V 10× )+9 25. +Us"= -6+25.6=19.6V
如图， (a)中 (b)中 6A， 如图，N为线性含源电阻网络 (a)中I1=4A (b)中I2= –6A， 6A 例：求 (c)中I =? (c)中 3 R2 R2 R2 N I1 (a) R1 N I2 (b) I1=4A I2= –6A 6 R1 + 4V N I3 (c) + R1 6V
解： (a)中仅由N内独立源单独作用时 (a)中仅由 中仅由N
(b)中由N内独立源和4V电源共同作用时 (b)中由N内独立源和4V电源共同作用时 中由 4V
4V电源单独作用时 电源单独作用时R 故仅由 4V电源单独作用时R1支路电流 I2′= –6-4= –10A 6 10A
′
若仅由(c)中6V电源单独作用时R 若仅由(c)中6V电源单独作用时R1支路电流 (c) 电源单独作用时
+ x(t) -
电路
+ y(t) -
+ Kx(t) -
+ 电路 Ky(t) -
2、叠加性superposition 、叠加性superposition
若输入x (t)(单独作用 单独作用） 若输入x1(t) → y1(t)(单独作用） , x2(t) → y2(t) … xn(t) → yn(t) 则x1(t) 、x2(t) … xn(t) 同时作用时响 应y(t)= y1(t)+ y2(t)+ … +yn(t)
电子课件-《电子电路基础(第四版)》-A05-2999电子电路基础(第四版)第四章
第四章 集成运算放大器的应用
二、集成运放的理想化
（1）开环差模电压放大倍数 Aud→∞。
（2）开环差模输入电阻ri→∞。 （3）开环输出电阻ro→0。 （4）共模抑制比KCMR→∞。 （5）没有失调现象，即当输入信号为 零时，输出信号也为零。
集成运放等效电路
第四章 集成运算放大器的应用
三、理想集成运放工作于线性状态的特点
若将反相放大器中的反馈电阻 Rf 用电容C代替，便构成积分运算 电路，如图所示。
积分运算电路
第四章 集成运算放大器的应用
设电容C上初始电压为零，当输入阶跃信号时输出电压波形如图 a所示，当输入方波信号时输出电压波形如b所示。
积分运算电路输入、输出波形ห้องสมุดไป่ตู้
a)输入阶跃信号 b)输入方波信号 c)输入、输出信号实测波形
减法运算电路
第四章 集成运算放大器的应用
ui1与ui2共同作用时的输出电压为 当R1=R2，且Rf =R3时，上式可化简为
第四章 集成运算放大器的应用
三、积分运算电路
在图所示电路中，当输入脉冲电压上升时，电容C充电，输出电压 uo(即uC)随时间增大而逐渐增大，当电荷量充足后，输出电压便不会再 增大。但如果脉冲宽度较小，在输出达到稳定值之前，脉冲电压已变为 零，则电容转为放电，而最终电压也变为零。电容充放电速度的快慢，
又因为理想集成运放输入电阻ri→∞,所以两个输入端输入电流也 均为零,即iP = iN = 0，这一特性称为“虚断”。
第四章 集成运算放大器的应用
四、集成运放组成的两种基本放大器
1. 反相放大器 (反相比例运算放大器)
反相放大器
第四章 集成运算放大器的应用
放大器的电压放大倍数为 式中，负号表示uo与ui反相，故称为反相放大器。又由于uo与ui 成 比例关系，故又称反相比例运算放大器。若取Rf = R1 = R，则比例系 数为–1，电路便成为反相器。
通信电路(第四版) 第4章
并联谐振回路中自由振荡衰减的原因在于损耗电阻的存在。
若回路无损耗, 即Ｒe0→∞, 则衰减系数α→０, 由式（4．2．1）
可知, 回路两端电压变化将是一个等幅正弦振荡。由此可以产 生一个设想, 如果采用正反馈的方法, 不断地适时给回路补充能
量, 使之刚好与Ｒe0上损耗的能量相等, 那么就可以获得等幅的
一个反馈振荡器必须满足三个条件： 起振条件（保证 接通电源后能逐步建立起振荡）, 平衡条件（保证进入维持 等幅持续振荡的平衡状态）和稳定条件（保证平衡状态不因 外界不稳定因素影响而受到破坏）。
图 4.2.3 反馈振荡器的组成
１. 起振过程与起振条件
在图4.2.3所示闭合环路中, 在×处断开, 并定义环路增益
根据所产生的波形不同, 可将振荡器分成正弦波振荡器和 非正弦波振荡器两大类。前者能产生正弦波, 后者能产生矩形 波、 三角波、 锯齿波等。 本章仅介绍正弦波振荡器。
常用正弦波振荡器主要由决定振荡频率的选频网络和维持 振荡的正反馈放大器组成, 这就是反馈振荡器。按照选频网络 所采用元件的不同, 正弦波振荡器可分为ＬＣ振荡器、ＲＣ振 荡器和晶体振荡器等类型。其中ＬＣ振荡器和晶体振荡器用于 产生高频正弦波, ＲＣ振荡器用于产生低频正弦波。正反馈放 大器既可以由晶体管、 场效应管等分立器件组成, 也可以由集 成电路组成, 但前者的性能可以比后者做得好些, 且工作频率也 可以做得更高。本章介绍高频振荡器时以分立器件为主, 介绍 低频振荡器时以集成运放为主。
T( )
Uf Ui
AF
其中
A&
U&o U&i
,
F&
U&f U&o
(4.2.2)
其中Uf , Ui , A , F分别是反馈电压、输入电压、主
若回路无损耗, 即Ｒe0→∞, 则衰减系数α→０, 由式（4．2．1）
可知, 回路两端电压变化将是一个等幅正弦振荡。由此可以产 生一个设想, 如果采用正反馈的方法, 不断地适时给回路补充能
量, 使之刚好与Ｒe0上损耗的能量相等, 那么就可以获得等幅的
一个反馈振荡器必须满足三个条件： 起振条件（保证 接通电源后能逐步建立起振荡）, 平衡条件（保证进入维持 等幅持续振荡的平衡状态）和稳定条件（保证平衡状态不因 外界不稳定因素影响而受到破坏）。
图 4.2.3 反馈振荡器的组成
１. 起振过程与起振条件
在图4.2.3所示闭合环路中, 在×处断开, 并定义环路增益
根据所产生的波形不同, 可将振荡器分成正弦波振荡器和 非正弦波振荡器两大类。前者能产生正弦波, 后者能产生矩形 波、 三角波、 锯齿波等。 本章仅介绍正弦波振荡器。
常用正弦波振荡器主要由决定振荡频率的选频网络和维持 振荡的正反馈放大器组成, 这就是反馈振荡器。按照选频网络 所采用元件的不同, 正弦波振荡器可分为ＬＣ振荡器、ＲＣ振 荡器和晶体振荡器等类型。其中ＬＣ振荡器和晶体振荡器用于 产生高频正弦波, ＲＣ振荡器用于产生低频正弦波。正反馈放 大器既可以由晶体管、 场效应管等分立器件组成, 也可以由集 成电路组成, 但前者的性能可以比后者做得好些, 且工作频率也 可以做得更高。本章介绍高频振荡器时以分立器件为主, 介绍 低频振荡器时以集成运放为主。
T( )
Uf Ui
AF
其中
A&
U&o U&i
,
F&
U&f U&o
(4.2.2)
其中Uf , Ui , A , F分别是反馈电压、输入电压、主
电子技术(基础篇)第四版 第4章 直流稳压电源
入输出电压差至少为2～3V。电容C1在输入线较长时抵销电感效应，以防止产生自激振荡；C2是
为了消除电路的高频噪声，改善负载的瞬态响应。若需要负电源，可采用图右所示电路。
正电压输出电路
负电压输出电路
4.4 稳压电路
4.4.4 集成稳压器 2 三端电压可调式集成稳压器
三端可调式集成稳压器符号
基本稳压电路
桥式整流电感滤波器 电感滤波器的外特性曲线
4.3 滤波电路
4.3.3 复式滤波电路
为进一步提高滤波效果，可将电感、电容、电阻组合起来，构成复式滤波电路。在此介绍其 中的两种：LC倒L型滤波器和RC-π型滤波器。
两种复式滤波器
4.3 滤波电路
4.3.3 复式滤波电路
4.4 稳压电路
经过整流滤波后的直流电压，受电网电压波动、负载和环境温度变化的影响，将产生变化，
整流稳压电压的构成和各环节波形
4.2 整流电路
4.1.2 N型半导体和P型半导体
利用二极管的单向导电性，将交流电变成单向脉动直流电的电路，称为整流电路。根据交 流电的相数，整流电路分为单向整流、三相整流电路等。在小功率电路中（功率1KVA以下）一 般采用单相整流电路。常见的单相整流电路有半波、全波和桥式整流三种。
1 硅稳压管
硅稳压管稳压电路
4.4 稳压电路
4.4.2 稳压管稳压电路
2 稳压原理
从稳压管特性可知，电路中若能保持稳压管始终工作在IZmin≤IZ≤IZ max的区域内，则输出电压U0 基本稳定。上图中R为限流电阻，IR=IZ+I0，I0为输出电流或负载电流。
若负载电阻RL不变而电网电压升高使U1增大时，U0也会增大，于是I2增大，IR也增大，则R两
因此必须经过稳压电路以获得稳定的直流电压。根据稳压电路中的电压调整器件与负载RL是并联
为了消除电路的高频噪声，改善负载的瞬态响应。若需要负电源，可采用图右所示电路。
正电压输出电路
负电压输出电路
4.4 稳压电路
4.4.4 集成稳压器 2 三端电压可调式集成稳压器
三端可调式集成稳压器符号
基本稳压电路
桥式整流电感滤波器 电感滤波器的外特性曲线
4.3 滤波电路
4.3.3 复式滤波电路
为进一步提高滤波效果，可将电感、电容、电阻组合起来，构成复式滤波电路。在此介绍其 中的两种：LC倒L型滤波器和RC-π型滤波器。
两种复式滤波器
4.3 滤波电路
4.3.3 复式滤波电路
4.4 稳压电路
经过整流滤波后的直流电压，受电网电压波动、负载和环境温度变化的影响，将产生变化，
整流稳压电压的构成和各环节波形
4.2 整流电路
4.1.2 N型半导体和P型半导体
利用二极管的单向导电性，将交流电变成单向脉动直流电的电路，称为整流电路。根据交 流电的相数，整流电路分为单向整流、三相整流电路等。在小功率电路中（功率1KVA以下）一 般采用单相整流电路。常见的单相整流电路有半波、全波和桥式整流三种。
1 硅稳压管
硅稳压管稳压电路
4.4 稳压电路
4.4.2 稳压管稳压电路
2 稳压原理
从稳压管特性可知，电路中若能保持稳压管始终工作在IZmin≤IZ≤IZ max的区域内，则输出电压U0 基本稳定。上图中R为限流电阻，IR=IZ+I0，I0为输出电流或负载电流。
若负载电阻RL不变而电网电压升高使U1增大时，U0也会增大，于是I2增大，IR也增大，则R两
因此必须经过稳压电路以获得稳定的直流电压。根据稳压电路中的电压调整器件与负载RL是并联
《模拟电子技术基础》(第四版)_第4章
代替RE，抑制共模干扰 效果好，KCMR大。
T3
T4
+VCC
I BQ1 I BQ 2 ICQ1 ICQ 2
ICQ3
ICQ1
2 I BQ 3 ICQ2
T1 T2 IE
ICQ4
RL
IO
Uo
ICQ3 ICQ1
ICQ 4 ICQ3
I O I CQ 4 I CQ 2 I CQ 3 I CQ1 I CQ1 I CQ1 0
id1 gm1ugs1
uo io RL 2id1RL 2 gm1ugs1RL
uo 2 gm1ugs1RL Au gm1RL uid 2ugs1
ii ib 2
作业:4.8
ic 2 i c3
ic5
ic 6
RL
io ic 6 ic3 ic5 ic 2 ic 2 ic 2
转移特性
Rid
FET1
+ VCC
ib1
T1
ie1 ic1
RE
T2
Rod rce 2 // rds 4
FET2
ui1
ic 2
io
id 4 FET4
ui 2
+
id1
FET3
id 3
RL
uo
-
io id 4 ic 2 id 3 ic1 ic1 ic1 2 ib1
B2
B3
•
C3
rce1
rce2 Ib2
Uo
• •
Ib3
•
3Ib3Байду номын сангаас
R
•
Ui rbe1
•
电路分析基础(第四版)
(3) 等效电路
Ro 6 +
Uoc 9V –
a +
3 U0 -
b
3
U0
93V 63
4.6 (4.7) 戴维南定理和诺顿定理
例
(含受控源电路)用戴维南定理求U。
0.5I
I
a
+ 1k
10V
–
1k +
U –
R 0.5k
b
Ro
Uoc
+ –
a
+
U –
R 0.5k
b
解：
(1) a、b开路，I=0，0.5I=0，Uoc= 10V
i a
Ro
N
u
b
+
u
Uoc-
b
4.6 (4.7) 戴维南定理和诺顿定理
ia
N
+ –u
b
M
ia
Ro
+
等效
+u
Uoc –
–
M
替代
b
a
a
a
N
+ u
–
叠加
i= N
+ u' –
+
N0
Ro
+ u''
–
i
b
b
b
电流源i为零 网络N中独立源全部置零
u'= Uoc (外电路开路时a 、b间开路电压)
u"= - Ro i 得 u = u' + u" = Uoc - Ro i
i1
u 5
3 5
A
4. 4（ 4. 5）单口网络的等效和等效规律
电子课件第四章(共6张PPT)
S = 1 / LC
S = 1 / LC
S = 1 / LC
S = 1 / LC
晶体工作在 S 点上(等效纯电阻)，作为反馈网络进行选频；
S = 1 / LC
S= S
1 + (C/ C0)
晶体工作在 S、 P 之间，外加两电容形成电容三点式振荡电路
(1) X= 0 : 回路发生串联谐振
(C0 + C - 2 L C0 C )
晶体工作在 S、 P 之间，外加两电容形成电容三点式振荡电路
晶体工作在 S、 P 之间，外加两电容形成电容三点式振荡电路
(1) X= 0 : 回路发生串联谐振
S = 1 / LC
S= S
1 + (C/ C0)
C R2
R1 -
+
+
R3
uo
R4
UZ
方波周期
2 R1 C ln( 1+（2 R2 / R3）)
电子课件第四章
第1页，共6页。
电抗的频率特性： X ()
X ()=
2 LC - 1
(C0 + C - 2 L C0 C )
(1) X= 0 : 回路发生串联谐振
(2) X= ∞ :回路发生并联谐振
X
S = 1 / LC
S = S 1 + (C/ C0)
S
P
0
第2页，共6页。
2、石英晶体振荡电路
第4页，共6页。
三、三角波发生电路
-
+
+
uo1
UZ
R2
R1
R4
UZ
uo1
R
R
C
uC
-
数字电子技术基础(第四版)-第4章-组合逻辑电路解析PPT课件
-
54
设计实例2：用2N选一数据选择器实现 N+1个变量的逻辑函数。
设计思想： ①将N个变量接数据选择器的选择输入端（即地址端） ②余下的一个变量作为数据选择器的数据输入端。
-
55
例：用74153实现三变量函数。
F (A ,B ,C ) m (1 ,3 ,5 ,6 )
解一：设B接A1，C接A0。
A
' 0
)
m2
'
...
Y7 ' ( A2 A1A0 ) m 7 '
-
45
-
46
-
47
三、用译码器构成函数发生器P186
例1：
请写出Y的逻辑函数式
Y(Y3'Y4'Y5')' Y3Y4 Y5
m3 m4 m5
m(3, 4,5)
Y A 'B C A B 'C ' A B 'C
-
48
例2：用74138构成下 列函数发生器：
F A 'B 'C A 'B C A B 'C A B C ' 0 B 'C ' ( A ' A ) B 'C A B C ' A 'B C
0 m 0 1 m 1 A m 2 A 'm 3
D 0 m 0 D 1 m 1 D 2 m 2 D 3 m 3
-
56
解二：设A接A1，B接A0。
4）画逻辑图（略）
-
31
三、优先编码器 8线-3线优先编码器
74HC148
-
1、功能表
输入：I 0 ~ I 7 ,共8个输入端
西安电子科技大学_数字电路基础课件_4_组合逻辑电路
38
B
A1 －
Y1 Y2
C 1
A0 译 码
器 E1
E2A E2B
Y3
Y4 Y5 Y6 Y7
F
26
译码器 －－ 二－十进制译码器
二－十进制译码器（BCD译码器）：将BCD码译成10位信号 状态（高、低电平）。（如：4－10译码器74LS42）
A3 A2 A1 A0 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001
E1、 E2A 、E2B都是使能端； E1为高， E2A 、E2B都为低时，译码器工作使能。
24
译码器－－3－8译码器应用
例1：某处理器有16位地址线，可以寻址64KB内存空间。现有8片8KB的存储器， 请设计寻址电路。
例2：将2－4译码器用作数据分配器。
24
38
A13
Y0
A14
－ Y1 Y2
A
A
A
B
B
B
C
C
C
5
ABC ABC
ABC ABC
F
F ABC ABC ABC ABC
组合逻辑电路的分析方法－－例子
2、化简逻辑表达式；
F ABC ABC ABC ABC ABC
A
B
C
F
0
0
0
0
0
0
1
1
3、由逻辑表达式列出真值表；
0
1
0
1
0
1
1
0
1
0
0
1
4、由真值表概括出逻辑功能。
0000111
0011011
0101101
电路分析基础(第四版)ppt
响应 H= 激励
线性电路的比例性 网络函数
网络函数的具体形式
1）策动点函数 ）
U R= I
I G= U
I2 GT = U1
策动点电阻 策动点电导 转移电导 转移电阻 转移电压比 转移电流比
I U
2）转移函数(传递函数 ）转移函数 传递函数 传递函数) I1 U1 I2 U2
RT =
U2 I1
U2 Hu = U1
4 + 12V – 4 i 4 R 6 + 6V –
分别用： 分别用： 常规方法（支路法、网孔法、节点法） 常规方法（支路法、网孔法、节点法） 叠加方法
叠加原理
(1) 12V电压源单独作用： 电压源单独作用： 电压源单独作用
i' 4
(2) 6V电压源单独作用： 电压源单独作用： 电压源单独作用
Ch3 叠加方法与网络函数
3. 1 线性电路的比例性 网络函数 3. 2 叠加原理 3.3 叠加方法与功率计算 3.4 数模转换器的基本原理
重点： 重点： 叠加原理
线性电路的比例性 网络函数
）、响应 几个概念：线性电路、激励（输入）、响应（ 几个概念：线性电路、激励（输入）、响应（输出 ） 线性电路中，响应与激励之间存在着线性关系。 线性电路中，响应与激励之间存在着线性关系。 之间存在着线性关系 网络函数 定义： 单一激励的线性时不变电路 指定的响应 电路， 定义：对单一激励的线性时不变电路，指定的响应 对激励之比定义为网络函数 记为H， 之比定义为网络函数， 对激励之比定义为网络函数，记为 ， 即
+ Us' –
I1′′ =
4 × 4 = 1.6 4+6 6 U1′′ = × 4 × 4 = 9.6 4+6 U S " = 10 I1 "+ U1 " = 25.6
电子电路基础第四章
A(S )
Y (S ) X (S)
bmS m anS n
bm-1S m-1 ...... b0 an-1S n-1 ...... a0
;
mn
也可表示为：
A(
S
)＝K（（SS
-
z1 p1
)(S )(S
-
z2 )...(S p2 )...(S
-
zm ) pn )
当S=z1,z2,z3…时A(S)=0,称z1,z2,z3…为函数的零点
BW 中频段
高频段
fH
f
fL ：下限频率； fH ：上限频率 BW ：通频带 BW = fH - fL
三、放大电路的理想频率特性
放大电路所要放大的目标输入信号通常为有一定频谱范围的 信号，例如语声信号的频率范围一般在20～20KHz。
放大电路应该对输入信号频谱范围内任何频率点的信号分量 给予同等量的幅度放大：
+20dB/十倍频
-20dB/十倍频
例4.1.1： 分析图4.1.4给定电路的传输系数。画出其波特图。
•
m j
A(
j )
Vo
•
Vi
(1 1
1 R2C2
j )(1
R1C1
1
j )
R2C2
j 100 -1.6 10-6 2 j0.2008
•
m j
A(
j )
Vo
•
Vi
(1 1
1 R2C2
当ω
10ω
时
p
:
() - arctan( / p ) -84.3o
处，误差为 5.7度。
当ω
10ω
时
p
:
() - arctan( / p ) -90o
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若将反相放大器中的反馈电阻 Rf 用电容C代替，便构成积分运算 电路，如图所示。
积分运算电路
第四章 集成运算放大器的应用
设电容C上初始电压为零，当输入阶跃信号时输出电压波形如图 a所示，当输入方波信号时输出电压波形如b所示。
积分运算电路输入、输出波形
a)输入阶跃信号 b)输入方波信号 c)输入、输出信号实测波形
4. 共模抑制比KCMR 开环差模电压放大倍数与闭环共模电压放大倍数之比的绝对值。 因为集成运放的共模抑制比数值很大，故通常用分贝表示。即
5. 最大输出电压UOPP 集成运放在空载情况下，最大不失真输出电压的峰—峰值。 6. 最大差模输入电压UIDM 集成运放两个输入端之间所能承受的最大差模输入电压。
又因为理想集成运放输入电阻ri→∞,所以两个输入端输入电流也 均为零,即iP = iN = 0，这一特性称为“虚断”。
第四章 集成运算放大器的应用
四、集成运放组成的两种基本放大器
1. 反相放大器 (反相比例运算放大器)
反相放大器
第四章 集成运算放大器的应用
放大器的电压放大倍数为 式中，负号表示uo与ui反相，故称为反相放大器。又由于uo与ui 成 比例关系，故又称反相比例运算放大器。若取Rf = R1 = R，则比例系 数为–1，电路便成为反相器。
取决于电阻R和电容C乘积的大小(τ=RC称为时间常数)。
第四章 集成运算放大器的应用
电容两端的电压uC流过电容的电流iC之间存在积分的关系， 即 它反映了uC在输入脉冲宽度时间内的累积变化情况。
第四章 集成运算放大器的应用
积分电路及其波形
a)原理电路 b)输入、输出信号波形
第四章 集成运算放大器的应用
图中，同相输入端所接电阻R′ 必须满足平衡要求，取R′ =R1 ∥R2 ∥R3 ∥Rf。
反相加法运算电路
第四章 集成运算放大器的应用
当R1 =R2 =R3 =Rf 时，可得uo = –(ui1+ui2+ ui3)
第四章 集成运算放大器的应用
二、减法运算电路 (差分输入比例运算电路)
按外接电阻的平衡要求，应满足R1 ∥Rf =R2 ∥R3 。
第四章 集成运算放大器的应用
2.同相放大器 (同相比例运算放大器) 利用“虚短”特性 (注意: 同相输入时无“虚地”特性) 可得
又根据“虚断”特性，iN = 0，可得
第四章 集成运算放大器的应用
所以 uo 与ui同相，故称为同相放大器。又称同相比例运算放大器。若 令Rf=0，R1=∞(即开路状态)，如图所示，则比例系数为1，电路称为 电压跟随器。
第四章 集成运算放大器的应用
b)
微分电路及其波形
a)原理电路 b)输入、输出波形
第四章 集成运算放大器的应用
流过电容的电流iC与电容两端的电压uC之间存在微分关系， 即
第四章 集成运算放大器的应用
同相放大器
电压跟随器
§4—2 信号运算电路
第四章 集成运算放大器的应用
学习目标
1. 掌握反相加法运算电路的组成和运算关系。 2. 掌握减法运算电路的组成和运算关系。 3. 了解积分运算、微分运算电路的组成和运算关系。
第四章 集成运算放大器的应用
一、反相加法运算电路
第四章 集成运算放大器的应用
7. 最大共模输入电压UICM 集成运放两个输入端之间所能承受的最大共模输入电压。 8. 输入失调电压UIO 当输入信号为零时，为使输出电压为零，在输入端所加的补偿电 压值。它反映集成运放输入级差分放大部分参数的不对称程度，UIO 越小越好。 9. 静态功耗PD 集成运放在输入端短路、输出端开路时所消耗的功率。
第四章 集成运算放大器的应用
四、 微分运算电路
在如图所示电路中，当输入脉冲电压急剧上升时，这个瞬间的脉 冲电压几乎全部加在电阻R上。此后，随着电容C的充电，电阻两端 电压 (即uo) 逐渐下降。当电容充足后，充电电流为零，输出电压也 为零。当输入脉冲降为零时，电容放电。因为放电电流的方向与充电 时相反，所以输出波形反向。
§4—1 集成运放的主要参数和工作特点 §4—2 信号运算电路 §4—3 集成运放的非线性应用 §4—4 使用集成运放应注意的问题 本章小结
§4—1集成运放的主要 参数和工作特点
第四章 集成运算放大器的应用
学习目标
1. 了解集成运放的主要参数。 2. 掌握理想集成运放工作于线性状态的特点。 3. 掌握理想集成运放两种基本放大器的组成和工作特点。 4. 能安装和调试用集成运放组成的比例运算电路。
第四章 集成运算放大器的应用
二、集成运放的理想化
（1）开环差模电压放大倍数 Aud→∞。
（2）开环差模输入电阻ri→∞。 （3）开环输出电阻ro→0。 （4）共模抑制比KCMR→∞。 （5）没有失调现象，即当输入信号为 零时，输出信号也为零用
三、理想集成运放工作于线性状态的特点
减法运算电路
第四章 集成运算放大器的应用
ui1与ui2共同作用时的输出电压为 当R1=R2，且Rf =R3时，上式可化简为
第四章 集成运算放大器的应用
三、积分运算电路
在图所示电路中，当输入脉冲电压上升时，电容C充电，输出电压 uo(即uC)随时间增大而逐渐增大，当电荷量充足后，输出电压便不会再 增大。但如果脉冲宽度较小，在输出达到稳定值之前，脉冲电压已变为 零，则电容转为放电，而最终电压也变为零。电容充放电速度的快慢，
第四章 集成运算放大器的应用
一、集成运放的主要参数
1. 开环差模电压放大倍数Aud 指集成运放在无反馈情况下的差模电压放大倍数。 2. 开环差模输入电阻ri 开环差模输入电阻指差模输入时，集成运放的开环输入电阻。 3. 开环输出电阻ro 开环输出电阻指集成运放无反馈情况下的输出电阻。
第四章 集成运算放大器的应用
由于理想集成运放的开环电压放大倍数趋于无穷大，因此电路中 必须引入负反馈才能保证集成运放工作于线性状态。这时输出电压与 输入电压满足线性放大关系，即
第四章 集成运算放大器的应用
式中，uo为有限值，而理想集成运放Aud→∞，因而净输入电压 uP–uN=0，即uP=uN。
这一特性称为“虚短”，如果有一输入端接地,则另一输入端也 非常接近地电位,称为“虚地”。
积分运算电路
第四章 集成运算放大器的应用
设电容C上初始电压为零，当输入阶跃信号时输出电压波形如图 a所示，当输入方波信号时输出电压波形如b所示。
积分运算电路输入、输出波形
a)输入阶跃信号 b)输入方波信号 c)输入、输出信号实测波形
4. 共模抑制比KCMR 开环差模电压放大倍数与闭环共模电压放大倍数之比的绝对值。 因为集成运放的共模抑制比数值很大，故通常用分贝表示。即
5. 最大输出电压UOPP 集成运放在空载情况下，最大不失真输出电压的峰—峰值。 6. 最大差模输入电压UIDM 集成运放两个输入端之间所能承受的最大差模输入电压。
又因为理想集成运放输入电阻ri→∞,所以两个输入端输入电流也 均为零,即iP = iN = 0，这一特性称为“虚断”。
第四章 集成运算放大器的应用
四、集成运放组成的两种基本放大器
1. 反相放大器 (反相比例运算放大器)
反相放大器
第四章 集成运算放大器的应用
放大器的电压放大倍数为 式中，负号表示uo与ui反相，故称为反相放大器。又由于uo与ui 成 比例关系，故又称反相比例运算放大器。若取Rf = R1 = R，则比例系 数为–1，电路便成为反相器。
取决于电阻R和电容C乘积的大小(τ=RC称为时间常数)。
第四章 集成运算放大器的应用
电容两端的电压uC流过电容的电流iC之间存在积分的关系， 即 它反映了uC在输入脉冲宽度时间内的累积变化情况。
第四章 集成运算放大器的应用
积分电路及其波形
a)原理电路 b)输入、输出信号波形
第四章 集成运算放大器的应用
图中，同相输入端所接电阻R′ 必须满足平衡要求，取R′ =R1 ∥R2 ∥R3 ∥Rf。
反相加法运算电路
第四章 集成运算放大器的应用
当R1 =R2 =R3 =Rf 时，可得uo = –(ui1+ui2+ ui3)
第四章 集成运算放大器的应用
二、减法运算电路 (差分输入比例运算电路)
按外接电阻的平衡要求，应满足R1 ∥Rf =R2 ∥R3 。
第四章 集成运算放大器的应用
2.同相放大器 (同相比例运算放大器) 利用“虚短”特性 (注意: 同相输入时无“虚地”特性) 可得
又根据“虚断”特性，iN = 0，可得
第四章 集成运算放大器的应用
所以 uo 与ui同相，故称为同相放大器。又称同相比例运算放大器。若 令Rf=0，R1=∞(即开路状态)，如图所示，则比例系数为1，电路称为 电压跟随器。
第四章 集成运算放大器的应用
b)
微分电路及其波形
a)原理电路 b)输入、输出波形
第四章 集成运算放大器的应用
流过电容的电流iC与电容两端的电压uC之间存在微分关系， 即
第四章 集成运算放大器的应用
同相放大器
电压跟随器
§4—2 信号运算电路
第四章 集成运算放大器的应用
学习目标
1. 掌握反相加法运算电路的组成和运算关系。 2. 掌握减法运算电路的组成和运算关系。 3. 了解积分运算、微分运算电路的组成和运算关系。
第四章 集成运算放大器的应用
一、反相加法运算电路
第四章 集成运算放大器的应用
7. 最大共模输入电压UICM 集成运放两个输入端之间所能承受的最大共模输入电压。 8. 输入失调电压UIO 当输入信号为零时，为使输出电压为零，在输入端所加的补偿电 压值。它反映集成运放输入级差分放大部分参数的不对称程度，UIO 越小越好。 9. 静态功耗PD 集成运放在输入端短路、输出端开路时所消耗的功率。
第四章 集成运算放大器的应用
四、 微分运算电路
在如图所示电路中，当输入脉冲电压急剧上升时，这个瞬间的脉 冲电压几乎全部加在电阻R上。此后，随着电容C的充电，电阻两端 电压 (即uo) 逐渐下降。当电容充足后，充电电流为零，输出电压也 为零。当输入脉冲降为零时，电容放电。因为放电电流的方向与充电 时相反，所以输出波形反向。
§4—1 集成运放的主要参数和工作特点 §4—2 信号运算电路 §4—3 集成运放的非线性应用 §4—4 使用集成运放应注意的问题 本章小结
§4—1集成运放的主要 参数和工作特点
第四章 集成运算放大器的应用
学习目标
1. 了解集成运放的主要参数。 2. 掌握理想集成运放工作于线性状态的特点。 3. 掌握理想集成运放两种基本放大器的组成和工作特点。 4. 能安装和调试用集成运放组成的比例运算电路。
第四章 集成运算放大器的应用
二、集成运放的理想化
（1）开环差模电压放大倍数 Aud→∞。
（2）开环差模输入电阻ri→∞。 （3）开环输出电阻ro→0。 （4）共模抑制比KCMR→∞。 （5）没有失调现象，即当输入信号为 零时，输出信号也为零用
三、理想集成运放工作于线性状态的特点
减法运算电路
第四章 集成运算放大器的应用
ui1与ui2共同作用时的输出电压为 当R1=R2，且Rf =R3时，上式可化简为
第四章 集成运算放大器的应用
三、积分运算电路
在图所示电路中，当输入脉冲电压上升时，电容C充电，输出电压 uo(即uC)随时间增大而逐渐增大，当电荷量充足后，输出电压便不会再 增大。但如果脉冲宽度较小，在输出达到稳定值之前，脉冲电压已变为 零，则电容转为放电，而最终电压也变为零。电容充放电速度的快慢，
第四章 集成运算放大器的应用
一、集成运放的主要参数
1. 开环差模电压放大倍数Aud 指集成运放在无反馈情况下的差模电压放大倍数。 2. 开环差模输入电阻ri 开环差模输入电阻指差模输入时，集成运放的开环输入电阻。 3. 开环输出电阻ro 开环输出电阻指集成运放无反馈情况下的输出电阻。
第四章 集成运算放大器的应用
由于理想集成运放的开环电压放大倍数趋于无穷大，因此电路中 必须引入负反馈才能保证集成运放工作于线性状态。这时输出电压与 输入电压满足线性放大关系，即
第四章 集成运算放大器的应用
式中，uo为有限值，而理想集成运放Aud→∞，因而净输入电压 uP–uN=0，即uP=uN。
这一特性称为“虚短”，如果有一输入端接地,则另一输入端也 非常接近地电位,称为“虚地”。