模电康华光第六版
合集下载
电子技术基础模拟部分(第六版) 康华光ch04
止工作状态。
15
华中科技大学 张林
3. I-V 特性曲线及大信号特性方程
（1）输出特性及大信号特性方程
i D f (v DS ) vGS const.
② 可变电阻区 vDS <（vGS－VTN）
2 iD Kn [2(vGS VTN ) vDS vDS ]
预夹断临界点轨迹 iD/mA vDS＝vGS－VTN(或 vGD＝vGS－vDS＝VTN) 3V 饱和区 1.5 2.5V 1 2V 0.5 0 vGS＝1.5V 2.5 5 7.5 10 截止区 vDS/V 可变电阻区 2 (非饱和区)
14
华中科技大学 张林
3. I-V 特性曲线及大信号特性方程
（1）输出特性及大信号特性方程
i D f (v DS ) vGS const.
① 截止区
当vGS＜VTN时，导电沟道 尚未形成， iD ＝ 0 ，为截
预夹断临界点轨迹 iD/mA vDS＝vGS－VTN(或 vGD＝vGS－vDS＝VTN) 3V 饱和区 1.5 2.5V 1 2V 0.5 0 vGS＝1.5V 2.5 5 7.5 10 截止区 vDS/V 可变电阻区 2 (非饱和区)
I-V 特性： iD Kn (vGS VTN )2
vGS K nV ( 1)2 VTN vGS I DO ( 1)2 VTN
2 TN
2 I DO KnVTN 是vGS＝2VTN时的iD
必 须 让 FET 工 作 在 饱 和 区 （放大区）才有放大作用。
18
华中科技大学 张林
由于vDS较小，可近似为
iD 2Kn ( vGS VTN ) vDS
rdso dv DS diD
电子技术基础模拟部分第六版康华光共74页文档
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
电子技术基础模拟部分第六版康华光
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士பைடு நூலகம்亚
谢谢！
电子技术基础模拟部分第六版康华光
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士பைடு நூலகம்亚
模电 康华光 第六版
2.4.1 求差电路 2.4.2 仪用放大器 2.4.3 求和电路 2.4.4 积分电路和微分电路
第十九页，共28页。
2.4.1 求差电路
从结构上看，它是反相输入和 同相输入相结合的放大电路。
vi2＋
R2 P
R3
i2 vp ip ＋ i3
vi2－vi1
vo
根据虚短、虚断和N、P点
vn in －
的KCL得：
2.1 集成电路运算放大器
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
第七页，共28页。
2.2 理想运算放大器
1. vo的饱和极限值等于运放的电 源电压V＋和V－
▪ 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
第五页，共28页。
2.1 集成电路运算放大器
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)
第六页，共28页。
2. 运放的开环电压增益很高
若（vp－vn）＞0 则 vo= +Vom=V＋ 若（vp－vn）＜0 则 vo= –Vom=V－
3. 若V－< vo <V＋ 则 （vp－vn）0
4. 输入电阻ri的阻值很高 使 ip≈ 0、in≈ 0
5. 输出电阻很小， ro ≈ 0
理想：
ri≈∞ ro≈0 Avo→∞ vo＝Avo(vp－vn)
第十九页，共28页。
2.4.1 求差电路
从结构上看，它是反相输入和 同相输入相结合的放大电路。
vi2＋
R2 P
R3
i2 vp ip ＋ i3
vi2－vi1
vo
根据虚短、虚断和N、P点
vn in －
的KCL得：
2.1 集成电路运算放大器
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
第七页，共28页。
2.2 理想运算放大器
1. vo的饱和极限值等于运放的电 源电压V＋和V－
▪ 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
第五页，共28页。
2.1 集成电路运算放大器
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)
第六页，共28页。
2. 运放的开环电压增益很高
若（vp－vn）＞0 则 vo= +Vom=V＋ 若（vp－vn）＜0 则 vo= –Vom=V－
3. 若V－< vo <V＋ 则 （vp－vn）0
4. 输入电阻ri的阻值很高 使 ip≈ 0、in≈ 0
5. 输出电阻很小， ro ≈ 0
理想：
ri≈∞ ro≈0 Avo→∞ vo＝Avo(vp－vn)
康华光数电第六版课件ch01-2
1.2
数制
1.2.1十进制 1.2.2 二进制 1.2.3 二-十进制之间的转换 1.2.4十六进制和八进制
1.2 数制
数制:多位数码中的每一位数的构成及低位向高位进位的规则
1.2.1十进制
十进制采用0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9十个数码，其进位的规则是
“逢十进一”。
4587.29=4103+5102+8101+7100+2101+9102
b. 小数的转换: 对于二进制的小数部分可写成
( N ) D b1 2 1 b2 2 2 b(n1) 2 (n1) bn 2 n
将上式两边分别乘以2，得
2 ( N ) D b1 2 0 b2 2 1 b(n1) 2 (n2) b n 2 (n1)
二进制数的一般表达式为:
+ 0 × 20
系数
i K 2 i
位权
( N )B
各位的权都是2的幂。
i
2、 二进制的优点 （1）易于电路表达---0、1两个值，可以用管子的导 通或截止， 灯泡的亮或灭、继电器触点的闭合或断开来表示。
VDD Rd
iD/mA
VCC
vO
iC VCC Rc
1 1
0 1
0 1
21 22 MSB 23
0
0 1
0 0 1 1 1
0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 十进制 数
0 0 0 0
1 1
0 0 1
0 0 0 0 0 0
0 0 0
1 1 1
1 2 3 4 5 6 7
8 9 10 11 12 13 14 15
数制
1.2.1十进制 1.2.2 二进制 1.2.3 二-十进制之间的转换 1.2.4十六进制和八进制
1.2 数制
数制:多位数码中的每一位数的构成及低位向高位进位的规则
1.2.1十进制
十进制采用0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9十个数码，其进位的规则是
“逢十进一”。
4587.29=4103+5102+8101+7100+2101+9102
b. 小数的转换: 对于二进制的小数部分可写成
( N ) D b1 2 1 b2 2 2 b(n1) 2 (n1) bn 2 n
将上式两边分别乘以2，得
2 ( N ) D b1 2 0 b2 2 1 b(n1) 2 (n2) b n 2 (n1)
二进制数的一般表达式为:
+ 0 × 20
系数
i K 2 i
位权
( N )B
各位的权都是2的幂。
i
2、 二进制的优点 （1）易于电路表达---0、1两个值，可以用管子的导 通或截止， 灯泡的亮或灭、继电器触点的闭合或断开来表示。
VDD Rd
iD/mA
VCC
vO
iC VCC Rc
1 1
0 1
0 1
21 22 MSB 23
0
0 1
0 0 1 1 1
0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 十进制 数
0 0 0 0
1 1
0 0 1
0 0 0 0 0 0
0 0 0
1 1 1
1 2 3 4 5 6 7
8 9 10 11 12 13 14 15
模电 康华光 第六版 03 ppt课件
（3）折线模型
iD
iD
O (a)
+
vD
vD
iD (b)
（a）I-V 特性 （b）电路模型
O
Vth
vD
(a)
+
vD
iD
Vth
rD
(b)
（a）I-V 特性 （b）电路模型
35
华中科技大学 张林ppt课件
35
3.4.2 二极管电路的简化模型分析方法
1. 二极管I-V 特性的建模
（4）小信号模型
+ v-s
《电子技术基础》
模拟部分 （第六版）
华中科技大学 张林
ppt课件
1
电子技术基础模拟部分
1 绪论 2 运算放大器 3 二极管及其基本电路 4 场效应三极管及其放大电路 5 双极结型三极管及其放大电路 6 频率响应 7 模拟集成电路 8 反馈放大电路 9 功率放大电路 10 信号处理与信号产生电路 11 直流稳压电源
（参见“本书常用符号表”）
32
华中科技大学 张林ppt课件
32
例R1 3.4.1 电路如图所示，已知二极管的V-I特性曲线、电源VDD和电阻 R，求二极管两端电压vD和流过二极管的电流iD 。
R
iD
+
VDD
D
vD
-
Байду номын сангаас
解：由电路的KVL方程，可得
iD
VDD R
vD
即
iD
1 R
vD
1 R
VDD
19
华中科技大学 张林ppt课件
19
3.2.3 PN结的单向导电性
电子技术基础模拟部分(第六版) 康华光ch02
设电容器C的初始电压为零，则 1 1 vi vn vo i2dt dt C C R
1 vo vi dt RC
式中，负号表示vo与vi在相位上是相反的。
（积分运算）
27
华中科技大学 张林
2.4.4 积分电路和微分电路
1. 积分电路
当vi为阶跃电压时，有
1 V V vo vi dt i t i t RC RC
29
华中科技大学 张林
end
所以 I2 = Is = Vs / R1
得
Im ( R2 R3 Vs ) R3 R1
（2）代入数据计算即可
（指针偏转角度与Im是线性关系）
19
华中科技大学 张林
2.4 同相输入和反相输入 放大电路的其他应用
2.4.1 求差电路 2.4.2 仪用放大器 2.4.3 求和电路 2.4.4 积分电路和微分电路
电压传输特性 vO＝ f (vP－vN)
7
华中科技大学 张林
2.1 集成电路运算放大器
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
8
华中科技大学 张林
2.2 理想运算放大器
9
vo/V ＋Vom＝V＋ a
理想： ri≈∞ ro≈0 Avo→∞ vo＝Avo(vp－vn)
0
(vp－vn)/mV －Vom＝V－
b
华中科技大学 张林
2.3 基本线性运放电路
2.3.1 同相放大电路 2.3.2 反相放大电路
电子技术基础模拟部分(第六版) 康华光ch
允许低频信号通过，抑制高频信 号。
全通滤波电路（APF）
对所有频率的信号都有相同的传 递函数。
滤波电路的分析方法
解析法
通过数学公式推导电路的 传递函数和频率响应。
实验法
通过实验测试电路的实际 性能。
近似法
对电路进行近似处理，简 化分析过程。
滤波电路的应用实例
音频信号处理
用于消除噪音、增强音质。
图像信号处理
感谢您的观看
振荡电路用于产生本机振荡信号，用于调制和解调无 线信号。
音频信号处理
振荡电路可以用于产生音频信号，如合成器和效果器 中的音源。
测量仪器
振荡电路用于产生稳定的频率信号，如示波器和频谱 分析仪中的信号源。
06 电源电路
电源电路的组成和工作原理
电源电路的组成
电源电路主要由电源、负载和中间环节组成。电源是产生电 能的装置，负载是消耗电能的装置，中间环节则起到传输电 能的作用。
用于图像增强、去噪。
通信系统
用于信号的提取、抑制干扰。
05 振荡电路
振荡电路的组成和工作原理
1 2 3
组成
振荡电路由放大器、反馈网络和选频网络三个部 分组成。
工作原理
振荡电路通过正反馈和选频网络的选频作用，将 输入信号中的特定频率成分不断放大，最终输出 稳定的振荡信号。
振荡条件
要产生振荡，必须满足一定的相位和幅度条件， 即|AF|=1和ΔΦ=2π(n-1)，其中A为放大倍数，F 为反馈系数，n为自然数。
电子技术基础模拟部分(第六版) 康华光ch
目 录
• 电子技术概述 • 模拟电路基础 • 放大电路 • 滤波电路 • 振荡电路 • 电源电路
01 电子技术概述
全通滤波电路（APF）
对所有频率的信号都有相同的传 递函数。
滤波电路的分析方法
解析法
通过数学公式推导电路的 传递函数和频率响应。
实验法
通过实验测试电路的实际 性能。
近似法
对电路进行近似处理，简 化分析过程。
滤波电路的应用实例
音频信号处理
用于消除噪音、增强音质。
图像信号处理
感谢您的观看
振荡电路用于产生本机振荡信号，用于调制和解调无 线信号。
音频信号处理
振荡电路可以用于产生音频信号，如合成器和效果器 中的音源。
测量仪器
振荡电路用于产生稳定的频率信号，如示波器和频谱 分析仪中的信号源。
06 电源电路
电源电路的组成和工作原理
电源电路的组成
电源电路主要由电源、负载和中间环节组成。电源是产生电 能的装置，负载是消耗电能的装置，中间环节则起到传输电 能的作用。
用于图像增强、去噪。
通信系统
用于信号的提取、抑制干扰。
05 振荡电路
振荡电路的组成和工作原理
1 2 3
组成
振荡电路由放大器、反馈网络和选频网络三个部 分组成。
工作原理
振荡电路通过正反馈和选频网络的选频作用，将 输入信号中的特定频率成分不断放大，最终输出 稳定的振荡信号。
振荡条件
要产生振荡，必须满足一定的相位和幅度条件， 即|AF|=1和ΔΦ=2π(n-1)，其中A为放大倍数，F 为反馈系数，n为自然数。
电子技术基础模拟部分(第六版) 康华光ch
目 录
• 电子技术概述 • 模拟电路基础 • 放大电路 • 滤波电路 • 振荡电路 • 电源电路
01 电子技术概述
模拟电子线路考试大纲-第六版
5
二、基本电路
1、 放 大 电 路
（1） （2） （3） （4） （5） 三极管共射、共集、共集电路 *场效应管放大器（结型、MOS 型） 差动放大器（4 种类型） 负反馈放大器 （4 种类型） 互补对称功率放大器（OTL、OCL）
2、 运 算 电 路 基本集成运算电路（比例、加法、减法、积分、微分） 3、 信 号 发 生 器 RC 正弦振荡器（RC 串并联） 4、 电 源 电 路
第三章
二极管及其基本电路
重 点 ： 从使用的角度出发掌握半导体二极管的外部特性和主要参数。 难 点 ： 半导体二极管电路的分析计算。 应掌握的知识点： （1） 为什么采用半导体材料制作电子器件。 （2） 纯净的晶体结构的半导体称为本征半导体，本征半导体中有两种载流子导电， 且其导电性与温度有关。 （3） 在本征半导体中利用扩散的方法掺入杂质就形成 N 型半导体和 P 型半导体， 它们导电性的强弱与掺入杂质的多少成正比，实现了导电性能的可控性。 （4） 将 N 型半导体和 P 型半导体制作在一起就形成 PN 结， PN 结具有单向导电性， 用伏安特性描述。 （5） 二极管由一个 PN 结封装而成，二极管的电流方程、伏安特性及主要参数。 （6） 由于 PN 结中的载流子数目与环境温度有关，因而二极管的伏安特性与温度有 关；二极管对温度的敏感性造成其温度稳定性较差，但可用其作为热敏元件。 由于 PN 结有电容效应，所以二极管存在最高工作频率。
第五章
双极结型三级管及其放大电路
重 点 ：放大的概念、 放大电路的主要指标参数、 基本放大电路和放大电路的分析方法。 包括共射、共集、共基静态和动态分析。 难 点 ： 等效电路概念的建立，电路能否放大的判断，各种基本放大电路的失真分析。 应掌握的知识点： （1） 三极管有发射结、集电结两个 PN 结，发射区、基区、集电区三个区域，发射 极、基极、集电极三个极；VBE＞Von 且 VCE VBE 时工作在放大状态，此时
康华光电子技术基础第六版模拟部分ch09
华中科技大学 张林
9.5.1 功率器件的散热与功率BJT的二次击穿问题
1. 功率BJT的散热
功率BJT的最大允许耗散功率PCM，总的热阻RT、最高允
许结温Tj和环境温度Ta之间的关系为
Tj－Ta＝RTPCM 其中，热阻RT 包括集电结到管壳的热阻，管壳与散热片之间的 热阻，散热片与周围空气的热阻。单位为 ℃/W（或℃/mW）。 当最高结温和环境温度一定，热阻越小，允许的管耗就越大。 散热片及其面积大小可以明显改变热阻的大小。
6
华中科技大学 张林
9.2 射极输出器——甲类放大的实例
输出电压与输入电压的关系
＋VCC
vO vI 0.6V
设BJT的饱和压VCES≈0.2V
T io vI IBIAS ＋ RL vo － －VEE
vO正向振幅最大值
Vom VCC 0.2V VCC
vO负向振幅最大值， T截止 临界截止时 iC iE 0
（b） O iC
ICQ
t
iC
O
vCE
（c） O
iB＝常数
t
O
vCE
# 哪几种状态静态功耗最小？
5
华中科技大学 张林
9.2 射极输出器——甲类放大的实例
特点：
＋VCC
电压增益近似为1，电
T io vI IBiAs ＋ RL vo － －VEE
流增益很大，可获得较大
的功率增益，输出电阻小， 带负载能力强。
PV
PoBiblioteka PT10.81.0 Vom/VCC
17
华中科技大学 张林
9.4 甲乙类互补对称功率放大电路
9.4.1 甲乙类双电源互补对称电路 9.4.2 甲乙类单电源互补对称电路 9.4.3 MOS管甲乙类双电源互补对称 电路
康华光模电第六版第五章+-+5.1
iB
iB
输 入 口
输 出 口
iC = iE
iC = iB
iE = (1+ ) iB
共发射极接法，发射极作为公共电极，简称CE； 共基极接法，基极作为公共电极，简称CB；
共集电极接法，集电极作为公共电极，简称CC。
10
华中科技大学 张林
4. 放大作用
共基极放大电路
若 vI = 20mV 使 iE = -1 mA，
集成电路中典型NPN型BJT的截面图
6
华中科技大学 张林
5.1.2 放大状态下BJT的工作原理
三极管的放大作用是在一定的外部条件控制下，通过 载流子传输体现出来的。 由于三极管内有两种载流子(自由
外部条件：发射结正偏
集电结反偏
1. 内部载流子的传输过程 发射区：发射载流子 集电区：收集载流子 基区：传送和控制载流子 （以NPN为例） I E =I B + I C IC= ICN+ ICBO
22
华中科技大学 张林
(2) 当vCE≥1V时， vCB= vCE - vBE>0，集电结已进入反偏状态，收集载
流子能力增强，基区复合减少，同样的vBE下 IB减小，特性曲线右移。 iC
iB
vBE - e VBB
b +
c+
vCE
VCC
共射极放大电路
13
华中科技大学 张林
5.1.3 BJT的 I-V 特性曲线
1. 输入特性曲线
3
华中科技大学 张林
5.1.1 BJT的结构简介
4
华中科技大学 张林
5.1.1 BJT的结构简介
半导体三极管的结构示意图如图所示。它有两种类 型：NPN型和PNP型。
模电康华光第六版08
vI (+)
(+)
-
+
反馈通路
净输入量增大
(-)
(-) vO RL
R1
vI (+)
(+)
(-)
+
R2
正反馈
(-)
vO
RL
净输入量减小
反馈通路
13
华中科技大学 张林
8.1.3 正反馈与负反馈
净输入量减小
本反级反馈馈通通路路
R3 (+)
R5 -
R1
-
vI (+)
(+)
+
(-)
级间负反馈
+ (+)
R4 R2
xf=Fvo ， xid= xi－xf
RL
vo
xf
xid
vo
▪ 电压负反馈稳定输出电压
24
华中科技大学 张林
8.1.5 电压反馈与电流反馈
电流负反馈
xf=Fio ， xid= xi－xf
RL io
xf
xid
io
▪ 电流负反馈稳定输出电流
25
华中科技大学 张林
8.1.5 电压反馈与电流反馈
判断方法：负载短路法
将负载短路（未接负载时输出对地短路），反馈量为零— —电压反馈。
将负载短路，反馈量仍然存在——电流反馈。
反馈通路
电压反馈 反馈通路
26
华中科技大学 张林
电流反馈
8.1.5 电压反馈与电流反馈
反馈放大电路 的输入信号
基本放大电路的输入 信号（净输入信号）
输出信号
反馈信号
6
华中科技大学 张林
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2.3.2 反相放大电路
2. 几项技术指标的近似计算
（2）输入电阻Ri
i2
R2
Ri
vi i1
vi vi / R1
R1
vi
i1
R1
ii
vn＋ii －
vp
＋
vo
（3）输出电阻Ro
Ro→0
若信号源是非理想的电压信号源，采用哪种放大电路更好？ 同相放大电路 反相放大电路
例2.3.3直流毫伏表电路
当R2>> R3时， （1）试证明Vs＝( R3R1/R2 ) Im
vi dt R
vo
1 RC
vidt
式中，负号表示vo与vi在相位上是相反的。
Hale Waihona Puke （积分运算）2.4.4 积分电路和微分电路
1. 积分电路
i2 C －＋
vc
当vi为阶跃电压时，有
vo
1 RC
vidt
Vi t RC
Vi t
vI
i1 vN
－ R1
R
ii
＋
vO
vo与 t 成线性关系
－vO
vI
Vom
与一般RC电路相比该积 分电路有何特点？
VI
VI
O
t
O
t
(a)
(b)
vi
vo
Ri
C
2.4.4 积分电路和微分电路
2. 微分电路
vo
RC
dvi dt
end
＋
vi
－
vi＝vp，ii ＝ ip≈0
所以
Ri
vi ii
Ri
（3）输出电阻Ro
Ro→0
vp →ip
＋
vid=0
－
→in
＋ －
－
＋
vn
iR R2
R1
iR
vn R1
vi R1
Avo(vp－vn) vo
2.3.1 同相放大电路
3. 电压跟随器
根据虚短和虚断有
vo＝vn≈ vp＝ vi
Av
vo vi
入和同相输入相结合的放大 电路。
i2 vp ip ＋ i3 vi2－vi1
vo
根据虚短、虚断和N、P
vn in －
点的KCL得：
vi1－
R1
R4
N
vn vp
i1
i4
vi1 vn vn vo
R1
R4
vo
( R1 R4 R1
)( R3 R2 R3
)vi2
R4 R1
vi1
vi2 vp vp 0
2. 运放的开环电压增益很高
若（vp－vn）＞0 则 vo= +Vom=V＋ 若（vp－vn）＜0 则 vo= –Vom=V－
3. 若V－< vo <V＋ 则 （vp－vn）0
4. 输入电阻ri的阻值很高 使 ip≈ 0、in≈ 0
5. 输出电阻很小， ro ≈ 0
理想：
ri≈∞ ro≈0 Avo→∞ vo＝Avo(vp－vn)
R1 vn in － R4
N
i1
i4
vo
2.4.1 求差电路
一种高输入电阻的差分电路 如何提高输入电阻？
vi2
＋
A2
vi2
R2 P
R3
－
i2 vp
i3 +
vo
A3
vn
-
vi1
＋
R1
R4
A1
vi1
－
N
i1
i4
2.4.2 仪用放大器
v1 ＋
＋
v3
R3
vn3
R4
A1 －
＋
in=0
R2
vR1＝v1－v2 iR1 R1
vo/V ＋Vom＝V＋ a
0
(vp－vn)/mV
b －Vom＝V－
2.3 基本线性运放电路
2.3.1 同相放大电路 2.3.2 反相放大电路
2.3.1 同相放大电路
1. 基本电路
vp ＋
＋
＋
v－id －
vi －
R2
vn
R1
vo
＋
vi
vp
ip →
＋
vid=0
－
→in
＋ －
－
Avo(vp－vn)
＋
2 运算放大器
2.1 集成电路运算放大器 2.2 理想运算放大器
2.3 基本线性运放电路 2.4 同相输入和反相输入放大电路的
其他应用
2.1 集成电路运算放大器
1. 集成电路运算放大器的内部组成单元
图2.1.1 集成运算放大器的内部结构框图
本章不讨论集成运放的内部电路，仅从其电路模型和外特性 出发，讨论运放构成的放大电路和典型的线性应用电路。
（b）由虚短引出虚地vn≈0
2.3.2 反相放大电路
2. 几项技术指标的近似计算
（1）电压增益Av
i2
R2
根据虚短和虚断的概念有 vn≈ vp＝ 0 ， ii＝0
vi
i1
R1
ii
vn＋ii －
vo
所以 i1＝i2
vp
＋
即 vi vn vn vo
R1
R2
Av
vo vi
R2 R1
（可作为公式直接使用）
当R2>> R3时，Vs＝( R3R1/R2 ) Im （指针偏转角度与Im是线性关系）
2.4 同相输入和反相输入 放大电路的其他应用
2.4.1 求差电路 2.4.2 仪用放大器 2.4.3 求和电路 2.4.4 积分电路和微分电路
2.4.1 求差电路
从结构上看，它是反相输 vi2＋ R2 P
R3
2.1 集成电路运算放大器
1. 集成电路运算放大器的内部组成单元 符号
－ ＋
(a)
－ ＋
(b)
图2.1.2 运算放大器的代表符号 （a）国家标准规定的符号 （b）国内外常用符号
2.1 集成电路运放算大：放在输大入信器号控制下，放
通常： ▪ 开环电压增益
大电路将供电电源能量转换成 为输出信号能量。
vi1－
vn in －
R1
R4
N
i1
i4
vid iid ( R2 R3 ) - [vo iid ( R1 R4 )]
vp iid R2
iid R2 P
R3
vn vo iid R4
＋
vp vn
Rid
vid iid
R1 R2
vid －
iid
输入电阻较小
i2 vp ip ＋ i3
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
2.1 集成电路运算放大器
当Avo(vP－vN) V＋ 时 vO＝ V＋
当Avo(vP－vN) V-时 vO＝ V-
R2
R3
当 R4 R3 ,
R1 R2
则
vo
R4 R1
(vi2
vi1 )
若继续有 R4 R1,
则 vo vi2 vi1
2.4.1 求差电路
当 R4 R3 时
R1 R2
vo
R4 R1
(vi2
vi1 )
从放大器角度看
vi2＋
R2 P
R3
i2 vp ip ＋ i3 vi2－vi1
iR 2 v3－v4
－
A3 ＋
vo
iR 2
in=0
－
R2
－ v2
A2 ＋
－
v4
R3
vp3
R4
Av
v O
v1 v2
R4 R3
(1
2R2 ) R1
2.4.3 求和电路 （该电路也称为加法电路）
根据虚短、虚断和N点 vi2
R2
R3
的KCL得：
vn vp 0 vi1 - vn vi2 - vn
《电子技术基础》
模拟部分 （第六版）
华中科技大学 张林
电子技术基础模拟部分
1 绪论 2 运算放大器 3 二极管及其基本电路 4 场效应三极管及其放大电路 5 双极结型三极管及其放大电路 6 频率响应 7 模拟集成电路 8 反馈放大电路 9 功率放大电路 10 信号处理与信号产生电路 11 直流稳压电源
R －
vo
＋
2.4.4 积分电路和微分电路
1. 积分电路
i2 C
根据“虚短”，得 vn vp 0
－＋ vc
根据“虚断”，得 ii 0
因此
i2
i1
vi R
vI
i1 vN
－ R1
R
ii
＋
vO
电容器被充电，其充电电流为 i2
设电容器C的初始电压为零，则
vn
vo
1 C
1 i2dt C
（2）R1＝R2＝150k，R3＝1k， 输入信号电压Vs＝100mV时，通过 毫伏表的电流Im(max)＝？
解（1）根据虚短和虚断有
Ii =0 Vp = Vn =0
所以 I2 = Is = Vs / R1