华中科技大学 -模电PPT

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）
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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
电压传输特性 vO＝ f (vP－vN)
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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
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2.2 理想运算放大器
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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
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2.1 集成电路运算放大器 放大：在输入信号控制下，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。
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
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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-
1. vo的饱和极限值等于运放的 电源电压V＋和V－
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
《电子技术基础》
模拟部分 （第六版）
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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
1. 基本电路
i2= i1 R2
vi
R1
ii=0 vn＋ －
ii
vp
＋
i1 R1
N i2
R2 O
虚短
＋
＋
vn≈vp＝0
vo
vi －
vo
P ii＝0
－
(a)
（a）电路图
(b)
（b）由虚短引出虚地vn≈0
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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
＋
v－id －
vi －
R2
vn
R1
vo
＋
vi
vp
ip →
＋
vid=0
－
→in
＋ －
－
Avo(vp－vn)
＋
vo
－
iR R2
vn= vi R1
iR

vn R1

vi R1
（a）电路图
（b）小信号电路模型
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2.3.1 同相放大电路
2. 几项技术指标的近似计算
（1）电压增益Av
根据虚短和虚断的概念有
信号 负载
无电压跟随器时
负载上得到的电压
vo

RL Rs RL
vs

1 100
1

vs

0.01vs
＋
vs
－
vn －
Rsi
vp ＋
100k ip
信号
＋
RL 1k
vo
－
负载
有电压跟随器时 根据虚短和虚断 ip≈0，vp＝vs vo＝vn≈ vp＝ vs
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2.3.2 反相放大电路
（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
得
Im
( R2 R3 R3
理想：
ri≈∞ ro≈0 Avo→∞ vo＝Avo(vp－vn)
vo/V ＋Vom＝V＋ a
0
(vp－vn)/mV
b －Vom＝V－
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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
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2.3.1 同相放大电路
1. 基本电路
vp ＋
＋
vp≈vn， ip＝-in＝0
所以
vi
vp

vn

R1 R1 R2
vo
＋
vi
vp
ip →
＋
vid=0
－
→in
＋ －
－
Avo(vp－vn)
＋
vo
－
iR R2
vn= vi R1
iR

vn R1

vi R1
Av

vo vi

R1 R2 R1
1
R2 R1
（可作为公式直接使用）
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Avo(vp－vn) vo
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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
1
（可作为公式直接使用）
＋ ＋
vi = vp vn －
－
＋
vo－＝vn
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电压跟随器的作用
Rsi
100k
＋
＋
vs
vo RL
－
－ 1k
2
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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
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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。
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
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例2.3.3直流毫伏表电路
当R2>> R3时， （1）试证明Vs＝( R3R1/R2 ) Im
2.3.1 同相放大电路
2. 几项技术指标的近似计算
（2）输入电阻Ri
输入电阻定义
Ri

vi ii
根据虚短和虚断有
→ii
＋
vi
－
vi＝vp，ii ＝ ip≈0
所以
Fra Baidu bibliotekRi

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