同相输入比例运算电路(终稿)1

-∞
vI
+
+ +
vo2
A1
A2
R2 10kΩ
vI
100mV
-∞ +
+
vo1 R1
2KΩ
-∞ +
+
vo2
A1
A2
解：（1） A1为电压跟随器，vo = vI ，即输出电压的大小和
相位都跟随输入电压的变化而变化。
A2为反相输入比例运算电路，输出电压与输入电压存 在着比例关系且相位相反。
（2） vo1 = vI = 100mV
vI vB
i1R1
R1
二、同相输入比例运算电路 R1 i1 iF Rf
→→
输出电压
vo = (1+ Rf )vI R1
3.结论：
-
vA
A
→
+
iI
-
∞
B vB
+
+
+
vo
v-I
（1） vO与vI同相且存在比例关系；
（2） AVF只取决于Rf与R1之比，与AVO无关；
（3）不存在“虚地”现象
综上所述：输出电压与输入电压存在着比例关系且相
× （3）vo2 = - R2 vO1 = - 10 100mV = - 500mV
R1
2
作业：
1.求图所示集成运放输出电压 VO的值？
2R.1=图20所KΩ示电，路Rfv=I1=800.k5ΩV，，R1
Rf
R=10kΩ ；
（1）求vO1， （2）求vO2， （2）求vO.
-∞ + ++ v-I
50K Ω 50K Ω 2V
vI
i→1
R1
A B
vA
→iI
+
∞
+
vo
（1） vO与vI反相且存在比例关系；
（2） AVF只取决于Rf与R1之比，与AVO无关；
（3）电路中，A端不像B端那样真正接地，但
是 vA vB 0 即 vA 0 ，通常把A端称为“虚 地”。
二、同相输入比例运算电路 R1
Rf
请同学们用五分钟的时间预习， A -
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二、同相输入比例运算电路 R1 i1 iF Rf
→→
因为iI=0，即i1=iF，所以
vo = i1(R1 + Rf )
-
vA
A
→
+
iI
-
∞
B vB
+
+
+
vo
而 i1 = vA = vB R1 R1
，即 vB = i1R1
v-I
这时，运放的闭环放大倍数为
AVF = vo = vo = i1(R1 + Rf ) = 1+ Rf
vo1 R
150KΩ
-∞ ++
150KΩ
R
+
vo
∞
+
+ vo2
vO
- vo1
同相输入比例运算电路
复习：
（1）集成运算放大器的理想特性：
1.输入信号为零时，输出应恒定地处于零电位； 2.输入阻抗ri=∞ ； 3.输出阻抗ro=0 ； 4.频带宽度BW应从0→∞ ； 5. 开环电压放大倍数AVO=∞ 。
(2)反相输入比例运算电路
i→F Rf
输出电压
vo = - Rf vI R1
R1
20
实际应用
例2 如图所示的同相输入比例运算放大器，若R1= ∞， Rf=0，
则电路的输入、输出关系如何？
R1
Rf
解：
vo = (1+ Rf )vI = vI R1
这时集成运放电路的 输出电压始终等
→
iI
-∞ +
vo
++
v-I
于输入电压且为同相关系，所以称为
电压跟随器。
R1= ∞， Rf=0，电路简化为：
在预习的过程中回答下列几个问题:
B vB
+
+
∞
+
vo
1.同相输入比例运算电路有什么特点？
v-I
2.同相输入比例运算电路存在“虚地” 现象吗？
3.输出电压与输入电压存在什么关系？
二、同相输入比例运算电路
R1
Rf
1.特点：
(1)输入电压vI从同相输入端B输入；
A
-∞
B vB
+
+
+
vo
vI
(2)输出电压vO通过电阻Rf反馈到反
-
相输入端A处；
二、同相输入比例运算电路
2.工作原理：
R1 i1 iF Rf
→→
集成运算放大器的理想特性， ri=∞，则iI=0，即i1=iF。
又因AVO= ∞,而vO是个有限值，所以 vB - vA = vo ?
-
0
vA
A
→
+
iI
-
B vB
+
+
v-I
∞
+
vo
AVO
可得 vB » vA
由于 vB = vI ? 0 ，所以A端不是“虚地”。
位相同，故称为同相输入比例运算电路。
实际应用
例1 图所示为理想运放，已知输入电压vI=0.6V，R1=20KΩ ，
Rf=200kΩ ，求电路的输出电压vO。 R1
Rf
→
解：此电路为同相输入比例运算 电路，则：
iI - ∞ +
vo
++
× vo = (1+ Rf )vI = (1+ 200 ) 0.6 = 6.6V v-I
R1
Rf
-∞ +
vo
++
v-I
R1
Rf
-∞ +
vo
++
v-I
电压跟随器
练一练：
在图示电路中，运算放大器都是理想器件， vI=100mV， R1=2KΩ ，R2=10kΩ ；
（1）问A1，A2分别是何种电路？各自的作用是什么？
（2）求vO1，
（3）求vO2。
（2005年高考题）
R2
-∞ +
vo1 R1