第5章 含有运算放大器的电阻电路

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五章含有运算放大器的电阻电路

五章含有运算放大器的电阻电路

3. 积分器
iC C
iR R
i- _
+
u-
+
ui _
+
+ u_o
u-=0 i-=0
iR= iC
ui C duo
R
dt
1 uo RC uidt
3. 电路模型 u-
Ri u+
Ro + _A(u+-u-)
Ri :运算放大器两输入端间的输入电阻。越大越好 Ro:运算放大器的输出电阻。 越小越好
4. 理想运算放大器
在线性放大区,将运放电路作如下的理想化处理:
① A
∵ uo为有限值,则ud=0 ,即u+=u-,两个输入端之间 相当于短路(虚短);
反相比例器(倒向放大器)
Rf
R1 _ A
+ u_i
1
+
2
+
+
RL uo
_
Rf R1 1
+ ui_
Ri
+_u1ARu+1o_
2
+ RL uo
_
运放等效电路
用节点电压法分析:(电阻用电导表示)
(G1+Gi+Gf)un1-Gf un2=G1ui
-Gf un1+(Gf+Go+GL)un2 =GoAu1 +
_A
ud
+
u+ + +
b
a: 反向输入端,输入电压 u-
b:同向输入端,输入电压 u+
o o: 输出端, 输出电压 uo
: 公共端(接地端)
+ A:开环电压放大倍数,可达

高等教育出版社第六版《电路》第5章_含有运放的电阻电路

高等教育出版社第六版《电路》第5章_含有运放的电阻电路
1 Ro
)u

1 R2
uo – 1 §5-2 比例电路的分析( u
R2
+
uo
u in R1


1 R2Βιβλιοθήκη )u o Au Ro
i1
R1
R1

i2
RR2 2
整理:
R0 ② R
+
+
u-
id
+
(
1 R1

1 R2 1 R2


1 R in
)u 1 Ro

1 R2 1 R2
- uin

u1
u n1 u n 2 u L
u 由②有: o 2 u n 2
R RL
i1
代入①得:u L
RL R
u1

RL R
R in
R
2
R RL
12
习题: 5-3、 5-4、 5-6、5-7。
13
第五章
结 束
14
9
uo R f (
u1 R1

u2 R2

u3 R3
)
+
i3 i2
R3
i
Rf
+ i1 R2 u3 u + R1
2

+ i– u– –
– – –
u1
∞ – + +
uo
+ –
又解:对结点①列结点方程:
u1 R1

u2 R2

u3 R3

uo Rf
0
则 uo (u1 u2 u3 )

第5章含有运算放大器的电阻电路

第5章含有运算放大器的电阻电路

第5章含有运算放大器的电阻电路1.运算放大器的电路模型2.比例电路分析3.含理想运算放大器的电路分析第5-1页■1一、运算放大器的电路模型1.运算放大器正电输调空源出零脚端端端a)双列直插式b)圆壳式运算放大器的常见外形741运放的外形图作用:(1) 电压放大;(2)加、减、积分等运算第5-2页■调反同负零相相电端端端源端741运放的管脚图2运放符号:反相输入端a 同相输入端bE+正电源端o 输出端“地”或公共端+ +负电源端E -+ +新国标符号第5-3页+旧国标符号3■2.运放的外部特性a u_ _ A o ud + uo b + + u+ ud =u+-u-:差动输入电压分三个区域:uo/VUsat-O- Usatud/mV外特性曲线①线性工作区:|ud| , uo=Aud ②正向饱和区:ud , uo= Usat ③反向饱和区:ud - , uo= -Usat第5-4页■4信号输入方式:差动输入单端输入u0 =A(u+- u-)+ + u0 -uu 0u0 = - Au- 输出电压反相+uA+ u0u 0u0 = Au+ 输出电压同相第5-5页■53.电路模型uRin u+输入电阻( 1MΩ)Ro++ _uo-A(u+-u-)输出电阻(100Ω)运放的特点:高增益(A>105)高输入电阻低输出电阻输出电压u0为有限值(<15V)第5-6页■64.理想运算放大器在线性放大区,将运放电路作如下的理想化处理:① A② Rin_ u- _ ud + + i u+ ++uo③ Ro 0输入端特性(1)虚断:i+=i-=0 ∵ Rin (2)虚短:u+ = u∵u0 =A (u+- u-)有限,A第5-7页■7二、比例电路的分析例:图示电路为倒向比例器,求输出电压uo与输入电压ui 之比。

Rf R11_ ++ ui _A +2+ RL uo _第5-8页■法1:运放用电路模型代替Rf R1 1 + ui _ Rin + R o u1 + _ -Au 1 _2用结点电压法分析+ uo _ (G1+Gi+Gf)un1-Gf un2=G1uiRL-Gf un1+(Gf+Go+GL)un2=-GoAu1u1=un1求解方程,得到:uo un2 G1 Gf Gf ( AGo Gf ) Gf ( AGo Gf ) (G1 Gi Gf ) (Gf Go GL ) ui第5-9页■9闭环电压放大倍数:uo ui G1 Gf Rf R1表明闭环电压放大倍数只取决于Rf与R1比值,而与运放本身的参数无关。

电路第五版 第五章 含有运算放大器的电阻电路

电路第五版 第五章 含有运算放大器的电阻电路

虚断——由运放的模型可见,当运放 虚断 由运放的模型可见, 由运放的模型可见 工作在线性区内时, 工作在线性区内时,其输入电压近似为 那么其输入电流亦近似为零。这样, 零,那么其输入电流亦近似为零。这样, 我们在分析计算含运放的电路时, 我们在分析计算含运放的电路时,可以 将运放的两个输入端视为开路。 将运放的两个输入端视为开路。 虚地*——当运放的同相端(或反相 当运放的同相端( 虚地 当运放的同相端 接地时, 端)接地时,运放的另一端也相当于接 我们称其为“虚地” 地,我们称其为“虚地”。
x
R11 R12 R13 sinωt ω + ∞
0.1sinωt ω
R21
R22 C ∞ R31 -dx/dt R32 + R42 x x ∞
0.5x R23 + R24 R52 R51 ∞ + R53 -0.5x

R41 + R43
例9——非理想运放电路的计算 非理想运放电路的计算
已知: 已知:
1
R1
2
R2 _ A
3
ui +
uo
_
+
求:输入输出电压的关系 电路中有四个独立节点,且节点1 解:电路中有四个独立节点,且节点1的 电位已知,因此,可以对节点2 电位已知,因此,可以对节点2和3列写 节点方程。 节点方程。
例10——求解微分方程的电子模拟原 10 求解微分方程的电子模拟原 理电路设计
u i1 0 u i1 i1 = = R1 R1
ui 2 0 ui2 i2 = = R2 R2
0 uo uo i= = RF RF
ui3 0 ui3 i3 = = R3 R3
对节点1列写节点方程(KCL方程) 对节点1列写节点方程(KCL方程)有 方程

电路原理第5章 含有运算放大器的电阻电路

电路原理第5章 含有运算放大器的电阻电路

由于R1=∞,R2=0,则uo=uin,即此电路的输出电压完全“跟随”输 入电压的变化而变化,故称为电压跟随器。 例5.2 图5.7所示电路为反相比例放大器。试求输出电压uo与输 入电压uin之间的关系。 解 按规则2知,流入输入端的电流为零,所以有i1=i2。 按规则1知,u+=u-,而该电路的反相输入端接地,即u-=0,所以 有u+=u-=0。
时,输出电压与输入电压成正比。
(5.1) 其中A为运放的放大倍数,由于运放的A值是很大的,所以这段直线很 陡。 正向饱和区 当ud>Uds时,输出电压为一正的恒定值,uo=Usat
反向饱和区 当ud<-Uds时,输出电压为一负的恒定值,uo=-Usat
运放工作在线性工作区时,放大倍数A很大,典型的值为105,即使 输入毫伏级以下的信号,也足以使输出电压饱和,其饱和值Usat和-Usat 达到或接近正电源电压或负电源电压值。 图5.3所示为运放的电路模型,其中电压控制电压源的电压为A + (u-u-),Rin为运放的输入电阻,其值都比较大,Ro为运放的输出电阻, 其值则较低。若运放工作在线性区,由于放大倍数A很大,从式(5.1)
10
11
从式(5.2)可以看出,输出电压和输入电压是比例运算关系,选择不同 的电路参数R1和R2,输出电压uo与输入电压uin的比值将不同,但其比 值一定大于1,更不可能出现负值,即说明输出电压uo与输入电压uin总 是同相的。 将图5.5中的电阻R1改为开路,把电阻R2改为短路,则得到图5������ 所示电路。 6
第5章 含有运算放大器的电阻电路
内容简介 本章介绍一种常用的电路器件——运算放大器,运算放大器是运算放 大器的电路模型,理想运算放大器的条件和分析规则,以及含有理想运 算放大器的电阻电路的分析和计算。

五章含有运算放大器的电阻电路-精品文档

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②正向饱和区: O Uds ud ud> Uds, 则 uo= Usat ③反向饱和区: -Usat ud<- Uds, 则 uo= -Usat 这 里 Uds 是 一 个 数 值 很 小 的 电 压 , 例 如 Usat=13V, A =105,则Uds=0.13mV。
运放具有“单方向”性质(图中 3. 电路模型 uRi
图形符号就代表这种性质)。
u+
Ro + A(u -u ) _ + -
Ri :运算放大器两输入端间的输入电阻。越大越好 Ro:运算放大器线性放大区,将运放电路作如下的理想化处理: ① A ∵ uo为有限值,则ud=0 ,即u+=u-,两个输入端之间
相当于短路(虚短); ② Ri , i+=0 , i-=0。 即从输入端看进去, 元件相当于开路(虚断)。 uo 正向饱和区 uu+ i+ _ ud + i理想运放的电路符号 _ + Usat
因A一般很大,上式中分母中Gf(AGo-Gf)一项的值 比(G1+ Gi + Gf) (G1+ Gi + Gf)要大得多。所以,后一项 可忽略,得
G R 1 f u u u o i i G R f 1
表明 uo / ui只取决于反馈电阻Rf与R1比值,负号表明 uo和ui总是符号相反(反相比例器)。 此近似结果可将运放看作理想情况而得到。
uu+
_ ud +
_
A +
o uo
+
b
2. 运算放大器的外特性
uu+
a
_ ud +
uo
_ +

第5章 运算放大器的电阻电路

第5章  运算放大器的电阻电路

第5章 含有运算放大器的电阻电路● 本章重点1、理想运算放大器的两个特性;2、节点法分析含理想运算放大器的电阻电路。

● 本章难点分析电路时理解虚断、虚短的含义。

● 教学方法本章是通过一些典型电路讲述了含运算放大器的电阻电路的分析方法。

采用讲授为主,自学为辅的教学方法。

共用2课时。

通过讲例题加以分析,深入浅出,举一反三,理论联系实际,使学生能学会学懂。

● 授课内容运算放大器是一种电压放大倍数很高的放大器,不仅可用来实现交流信号放大,而且可以实现直流信号放大,还能与其他元件组合来完成微分、积分等数学运算,因而称为运算放大器。

目前它的应用已远远超出了这些范围,是获得最广泛应用的多端元件之一。

5.1运算放大器的电路模型a 端—-反相输入端:在o 端输出时相位相反。

b 端—-同相输入端:在o 端输出时相位相同。

o 端—-输出端A —-放大倍数,也称作“增益”(开环放大倍数:输入端不受o 端影响)。

''''''()o ao b o o o ba u Au u Au u u u A u u =-=⇒=+=-差动输入方式二、端口方程:()o ba u A u u =- 三、电路模型: obaa0u _++_a u ua i i R R 0ui o i oR R R R ---- 输入电阻输出电阻高输入,低输出电阻,0,""0000,""a i b o b a b a i R i R u u u u a b A ≈⎫→∞⎬≈⎭→⎫-≈≈⎬→∞⎭理想状态下,虚断电流可以为,但不能把支路从电路里断开。

虚短,但不能在电路中将、两点短接。

四、常用接法理想化:u a ≈0。

“虚地”:可把a 点电位用0代入,但不能直接作接地处理。

5.2含理想运放的电路分析分析方法:节点电压法。

采用概念:“虚短”,“虚断”,“虚地”。

避免问题:对含有运放输出端的节点不予列方程。

第05章 含有运算放大器的电阻电路(Polat)

第05章 含有运算放大器的电阻电路(Polat)

§5-1 运算放大器的电路模型§5-2 比例电路的分析§5-3 含有理想运算放大器的电路的分析第5章含有运算放大器的电阻电路课程名称课程名称::(Electrical circuit )编著单位编著单位::西安交通大学原著:邱关源修订:罗先觉运算放大器的电路模型§5-1一、运算放大器简介简介◇运算放大器简称运放。

◇由许多晶体管组成(通常由数十个晶体管和一些电阻构成)。

把输入电压放大一定倍数后再输送出的集成电路。

◇把输入电压放大一定倍数后再输送出的集成电路◇是一种多端集成电路(现已有上千种不同型号的集成运放)用途广泛的电子器件。

运放是一种价格低廉、◇运放是一种价格低廉、用途广泛的电子器件一、运算放大器简介◇能够完成模拟信号的求和能够完成模拟信号的求和、、微分微分、、积分等数学运算,且放大倍数很高的放大器的放大器。

定义◇目前目前,,运放的应用已远远超过运算的范围运放的应用已远远超过运算的范围。

它在通信它在通信、、控制和测量等设备中得到广泛应用制和测量等设备中得到广泛应用。

◇信号的运算电路(加、减、比例、积分、微分等运算)应用◇信号的处理电路(有源滤波、整流、采样电路等)◇信号的发生电路(产生方波、锯齿波等波形)二、运算放大器的符号◇运算放大器的电路符号电路符号如图所示运算放大器的电路符号电路符号如图所示,,在电路符号图中一般不画出直流电源端中一般不画出直流电源端,,而只有a 、b 、o 三端和接地端三端和接地端。

◇运放与外部电路连接的端钮只有四个运放与外部电路连接的端钮只有四个::两个输入端两个输入端、、一个输出端和一个接地端输出端和一个接地端。

这样这样,,运放可看为是一个四端元件运放可看为是一个四端元件。

二、运算放大器的符号◇各端钮的名称A ——开环电压放大倍数(达108)i -——反相输入端电流i +——同相输入端电流i 0——输出端电流u -——反相输入端电压u +——同相输入端电压u o ——输出端(对接地端)电压u d =u +-u -——差模输入电压——单级放大三、运算放大器的特性(静态特性静态特性))◇转移特性曲线转移特性曲线::运放工作在直流和低频信号的条件下运放工作在直流和低频信号的条件下,,其输出电压与差模输入电压的关系u o =f (u d ) 。

(整理)具有运算放大器的电阻电路

(整理)具有运算放大器的电阻电路

第五章 具有运算放大器的电阻电路§5-1 运算放大器的电路模型运算放大器──一种具有高增益的多级放大器,能够放大直流至一定频率范围的交流电压。

早期的运算放大器主要用于模型计算机中,运算放大器能够实现加、减、乘、除、微分和积分等数学运算,因此而得名。

一、运放的电路符号图两个输入端,一个输出端 对地电压,相当于电路中的参考节点+E 、-E 接直流偏置电压──保证运放内部晶体管正常工作。

+E 接正电压,-E 接负电压。

通常在分析运放时,不再考虑偏置电流,视其接地。

a 端──反相输入端/倒相输入端,该点电压表示为-u 。

b 端──同相输入端/非倒相输入端,该点电压表示为+u 。

o 端──输出端,o 端对地电压为u o 。

()d o Au u u A u =-=-+aboo 0其中,-+-=u u u d ,A ──运放的/开环增益电压放大倍数⎪⎩⎪⎨⎧--=+--+-+)( )( )( )(0接地接地差动输入u Au u Au u u A u运放是一种单方向工作器件。

二、运放的电压传输特性⎩⎨⎧≤±<≤-=±|||| )( 0E U U u u Au u sat sat od d 达饱和εε 三、线性区的等效电路模型实际上,R in 很大,接近1M Ω。

R o 很小,为100Ω左右。

四、运放的基本分析方法u 01. 理想运放主要特征:① 开环电压增益A →∞ ② 输入电阻R in →∞ ③ 输出电阻R o →02. 理想运放的基本分析方法由于A 很大,即使u d 很小,其输出电压就达饱和电压,即运放已不再工作在线放大状态。

引入负反馈,可使其工作在线性放大状态。

工作于线性放大状态的运放可视为一个理想运放,在分析、运算中利用理想运放的两个特性。

① 输入电流i=0由于理想运放的输入电阻为无穷大,它就不会从外部电路吸取任何电流了,所以,对于一个理想运算放大器来说,不管是同相输入还是反相输入端,都可以看着不会有电流输入。

第五章 含有运算放大器的电阻电路

第五章  含有运算放大器的电阻电路


u in u in u 0 u 0 − = − R 1 R2 R3 R4

u0 G1 − G 2 = 输出端不写结点方程 ,因为电流不定 R in G 3 − G 4
本章小结:1、理想放大器的两个特点 章小结: 章小结 2、结点电压法的具体应用
作业: 作业:5-1、5-2、5-3、5-5
运算放大器的电路模型
则有: 若在输入端同时加入 u- u+ ,则有:u0=A( u+- u-)=Aud ( ud=u+-u-差动输入信号 A---运放的电压放大倍数 运放的电压放大倍数 若把+端接地, 所以u 若把 端接地,则u0=-Au-,所以 0与u-反向 端接地 若把-端接地, 所以u 若把 端接地,则u0=+Au+,所以 0与u+同相 端接地 3、运放的输入---输出特性(运放的外部特性) 、运放的输入 输出特性 运放的外部特性) 输出特性( 在 - ε ≤ u d ≤ ε 内,u0与ud成线性关系 u0=Aud


i1
u-
+ +•




i2


uin 。
u2 R

u0
R2

1



*电压跟随器的隔离作用:上例中若R1=无穷大,R2=0,则u0=uin, 电压跟随器的隔离作用:上例中若 无穷大, 电压跟随器的隔离作用 无穷大 , 出=入,跟随作用 入 。 R1 + u1 。

R2
u2 -

。 R1 R2
u1 u 2 u 3 ∴ u0 = −Rf ( + + ) R1 R 2 R 3

5含有运算放大器的电阻电路

5含有运算放大器的电阻电路

以后, 以后,我们始终假设运放工作在线性区
3.运放的电路模型 运放的电路模型 Rin: 输入电阻 1MΩ Ω R0: 输出电阻 100Ω Ω VCVS: A( u+ - u- ), A>105
为无限大,流入每一输入端的电流均为零; 理想化情况:① Rin 为无限大,流入每一输入端的电流均为零; 理想化情况: 设为零; ② Ro 设为零; 为无限大, ③ A 为无限大, ud = u+ u=0
在 a 端和 b 端分别同时有输入电压 u- 和 u+ 时,有 + u0 = A ( u+ - u- ) = A ud A: 电压放大倍数; : 电压放大倍数; ud :差动输入电压
2.输入输出关系 2.输入输出关系
为线性关系, 斜率取决于A ① -ε ≤ ud ≤ ε , u0 与 ud 为线性关系, 斜率取决于 值, 很陡,线性区; 很陡,线性区; ② ud >ε ,u0 =Usat ; ud <-ε ,u0 =-Usat ,即 ud >ε ,u0 =Usat , 进入饱和区; 进入饱和区;
2.相对公共地端,同相输入端和反相输入端的电压相等; 2.相对公共地端,同相输入端和反相输入端的电压相等; 虚短 相对公共地端
例5-1
图示电路称为非倒向放大器, 图示电路称为非倒向放大器, 非倒向放大器
求输出电压u 与输入电压u 之间的关系。 求输出电压uo与输入电压uin之间的关系。
i1 ∞ 按规则(1)i1=i2=0,规则(2)
§5-2 比例电路的分析
用电路模型 代替运放A 代替运放
对结点①,②列出结点方程为 对结点①
u 1 + 1 + 1 ) u n 1 − 1 u n 2 = in ( R1 R in R 2 R2 R1 − 1 u n 1 + ( 1 + 1 ) u n 2 = − 1 Au − R0 R2 R0 R2

含运算放大器的电阻电路

含运算放大器的电阻电路
R3 + + u3 u2 + u1 _ _ _ R2 R1
1
Rf + _ + A + + uo _
u_
例5.1: 试求理想运放的输入电压 i与输出电压 o之间的关系。 5.1: 试求理想运放的输入电压u 与输出电压u 之间的关系。
i1 根据虚断i 解: 根据虚断 1 = i2 =0 根据虚短 ui = u2 + ui _ i2 + u2 _ _ +
∞+
R2
+ uo _
R1 ui = u 2 = uo R1 + R2 uo R2 所以: 所以: = 1+ ui R1
运 算 放 大 器 外 形 图
§5-2 比例电路的分析 1. 反相比例运算放大器
R2 + ui _ R1 1 + u_ _ + A +
2
R2 R1 1 + uo _ + ui _ +
Ro + Au_
2

Ri u_
uo

uo R2 =− ui R1
1 RO R2 R2 + ) (1 + )(1 + R2 R1 Ri 1+ RO A− R2
对于理想运放: 对于理想运放:
uo R2 =− ui R1
§5-3 含有理想运算放大器的电路分析 理想运算放大器的特性 (1)虚短 (1)虚短 由于运放的电压放大倍数很大,一般都在80dB 80dB以 由于运放的电压放大倍数很大,一般都在80dB以 而运放的输出电压是有限的,一般在10V 14V。 10V~ 上。而运放的输出电压是有限的,一般在10V~14V。 因此运放的差模输入电压不足1mV,两输入端近似等电 因此运放的差模输入电压不足1mV, 1mV 短路” 开环电压放大倍数越大, 位,相当于 “短路”。开环电压放大倍数越大,两输 入端的电位越接近相等。 入端的电位越接近相等。 “虚短”是指在分析运算放大器处于线性状态时, 虚短”是指在分析运算放大器处于线性状态时, 可把两输入端视为等电位,这一特性称为虚假短路, 可把两输入端视为等电位,这一特性称为虚假短路,简 称虚短。显然不能将两输入端真正短路。 称虚短。显然不能将两输入端真正短路。

邱关源电路第五版_第5章含有运算放大器的电阻电路

邱关源电路第五版_第5章含有运算放大器的电阻电路

缺 點: ①頻帶過窄 ②線性範圍小
加入負回饋
①擴展頻帶 ②減小非線性失真
優點: ①高增益 ②輸入電阻大,輸出電阻小
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集成運算放大器
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符號
+15V 2 3
8 個管 腳: 2:倒向輸入端 3:非倒向輸入端 4、7:電源端 6:輸出端 1、5:外接調零電位器 8:空腳
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應用 ①信號的運算電路
比例、加、減、對數、指 數、積分、微分等運算。
有源濾波器、精密整流電路、 電壓比較器、採樣—保持電 路。 產生方波、鋸齒波等波形
②信號的處理電路 ③信號的發生電路
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電路 輸入端
輸 入 級 中間級 用以電 壓放大 偏置 電路 輸 出 級 輸出端
返 回 上 頁 下 頁
5.3 含有理想運算放大器的電路分析
1. 分析方法
①根據理想運放的性質,抓住以下兩條規則: (a)倒向端和非倒向端的輸入電流均為零 [ “虛斷(路)”]; (b)對於公共端(地),倒向輸入端的電壓與 非倒向輸入端的電壓相等 [ “虛短(路)”]。 ②合理地運用這兩條規則,並與結點電壓法相結合。
第五章
含有運算放大 器的電阻電路
本章重點
5.1 5.2 5.3
運算放大器的電路模型 比例電路的分析 含有理想運算放大器的電路分析 首頁
重點
(1)理想運算放大器的外部特性;
(2)含理想運算放大器的電阻電路分析;
(3)一些典型的電路;
返 回
5.1 運算放大器的電路模型
1. 簡介
運算放大器
是一種有著十分廣泛用途的電子器件。最早 開 始 應 用於 1940 年, 1960 年後, 隨 著 積體電 路 技 術 的 發 展, 運 算放大器逐步集成化,大大降 低了成本,獲得了越來越廣泛的應用。
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教案
课程: 电路分析基础
内容: 第五章含有运算放大器的电阻电路
课时:3学时
教师:刘岚
教学环节教学过程
复习
引入新课
讲述新课简单回顾上次课的知识点。

在第一章中我们已经学习了电阻、独立电源和受控电源这几种常见的电路元件。

在这一章我们将学习一种新的电路器件。

运算放大器是电路中一种重要的多端器件,它的应用十分广泛。

在这一章,我们将学习运算放大器的电路模型,运算放大器在理想化条件下的外部特性,含有理想运算放大器的电路的分析,以及一些含有运放的典型电路。

多媒体课件展示:
第五章含有运算放大器的电阻电路
一、设置悬念、激发探究
放大器是电子设备中的基本部件,在日常生活中经常看到它的应用。

例如:扩音机、收音机、音响、电视机、MP3等电子产品中都有放大器。

它们都能够将收到的小信号转换成人们可以听到或看到的大信号。

我们将要学习的运算放大器主要用于实现对信号的加法、减法、积分、微分等运算。

在信号处理、测量及波形产生方面也获得广泛应用。

二、运算放大器的电路模型
多媒体课件展示:5.1 运算放大器的电路模型运放是一种集成电路。

一般放大器的作用是把输入电压放大一定倍数后再输送出去,其输出电压与输入电压的比值称为电压放大倍数或电压增益。

运放是一种高增益、高输入电阻、低输出电阻的放大器。

运放的电路模型与外部特性:多媒体课件展示。

注意点:
1. 掌握运算放大器各个端子的名称,端子电压表示方法:反相输入端-u ,同相输入端+u ,输出端o u ,这些电压都是对地的参考电
压。

2. 掌握运算放大器的电压关系:如果在运放的输入端同时加输入电压-u 和+u ,则有:d o Au u u u =-=-+)(A ,A 为运放的电压放
大倍数,d u 称为差分输入电压。

3. 掌握运放工作的三个区域:线性工作区、正向饱和区与反向饱和区。

4. 掌握运算放大器理想化的条件:
(1) 输入电阻∞→i R ,则有i +=0 , i -=0。

即从输入端看进去,元件相当于开路(虚断路)。

(2) 输出电阻0R →o 。

(3)运算放大器开环放大倍数∞→A ,则由于o u 为有限值,则d u =0 ,即+u =-u ,两个输入端之间相当于短路(虚短路)。

多媒体课件展示:5.2 含运算放大器的电路分析
对含有理想运放的电路,应合理运用理想运放“虚短”和“虚断”两条规则,并结合节点电压法进行求解。

需要注意的是,在对理想运放输入端列写KCL 方程时,由于理想运放输入电流为零,故可将其视为“开路”;由于运放输出端的电流事先无法确定,故不宜对该节点列写KCL 方程。

含有运放的电阻电路分析:多媒体课件展示(例题)。

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