理想运放电路

因 un1 u , un2 u0 ,
uin 1 1 1 1 （ R1 Rin R2 ）u R2 u0 R1 1 A ( )u ( 1 1 )u0 0 R0 R2 R2 R0
故有
A 1 1 ( ). uin R0 R2 R1 u0 1 1 1 1 1 1 A 1 ( )( ) ( ) R0 R2 R1 Rin R2 R2 R0 R2
• AD875x系列是美国AD公司生产的高精度轨对轨运算 放大器，具有零漂移、单电源供电、轨对轨输入/输出 等特点，可广泛用于温度、压力、应变、电流等精密 测量的场合。
集成运放内部结构（举例）
极 性 判 RC 断
第 2级
+UCC
RC3 RE3 T7 T8 RE4 RE5 T11 -UEE T10
③ A = ,
ud = u+ - u - = 0
u+ = u -
理想运放: 在- Usat < u0 < Usat 的范围内， Rin = ，Ro = 0， A = 。
§5-3 含有理想运算放大器的电路分析
理想运放的性质可以得出两条规 则
⑴ 反相端和同相端的输入电流均为零, i+ = i- ，“虚断” ⑵ 反相端和同相端的电压相等, u+ = u
运算放大器(operational amplifier)： 是一种有着十分广泛用途的电子器件 。最早开始应用于 1940年，主要用于模拟计算机，可模拟加、减、积分等运算， 对电路进行模拟分析。 1960 年后，随着集成电路技术的发展， 运算放大器逐步集成化，大大降低了成本，获得了越来越广泛 的应用。 1. 概念： 运算放大器是一种增益很高的放大器，它能同时放大直流 和一定频率的交流电压，能完成加减、积分、微分等数学运算。 集成运放是一种多端晶体管元件.
(2)对于公共端倒向输入端的电压与非倒向输入端的电压相等。 （虚短路）
理想化情况:① Rin 为无限大,流入每一输入端的电流均为零； ② Ro 设为零; ③ A 作为无限大, ud = u+ uu0 ( u 0) =0 d A
运放的工作范围局限在线性段，即假设
- Usat < u0 < Usat
4.理想运放的假设条件: ① Rin = , 流入每一输入端的电流均为零; ② Ro = 0，u0与后级负载无关；
1.运算放大器的电路符号
① 图a: 两个输入端 a,b, 一个输出端o,电源端子 E+ 和 E- ； ② 图b: 图a中略去偏置电源；
③ 图c: 图b中省掉接地的连接线(为了简化起见)。
u-
a
_ ud +
_
A +
uo
u+
b
+
a 端: 反相输入端(“-”), u- 加于“a”时, u0 与 u- 相位相反
-
，“虚短”
5. 3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(虚短路)； ② Ri , i+=0 , i-=0。 即从输入端看进去， uo 正向饱和区 元件相当于开路(虚开路)。 ud>0 Usat i+ _ u- _ ud ud + 0 + uo + u + -Usat 反向饱和区 i理想运放的电路符号 电压转移特性(外特性)
R2 R1 1 R0 R2 R2 (1 )(1 ) R2 R1 Rin 1 R0 A R2 uin
R2 因 A 很大, R0 很小, Rin较大,适当选择R1 和R2 ,则u0 R uin 1
例5-1:设比例分析电路中,A = 50000, Rin = 1 M, R0 = 100 , 而 R1 = 10 k，R2 = 100 k, 则
RL
RC T1 T2 E T5 T6
–
+
RE2
T9 RC4
第1级：差动放大器 第3级：单管放大器
差动放大器
第4级：互补对称射极跟随器
Chapter 5
含有运算放大器的电阻电路
主要内容
1.运算放大器的电路模型； 2.运算放大器在理想化条件下的外部特性；
3.含有运算放大器的电阻电路。
§5-1 运算放大器的电路模型
以后,我们始终假设运放工作在线性区
3.运放的电路模型
Rin: 输入电阻 1M
R0: 输出电阻 100
VCVS: A( u+ - u- ), A>105
§5-2 含运放电路的分析
比例电路
对结点①,②列出结点方程为
uin 1 1 1 1 ( R1 Rin R2 )un1 R2 un 2 R1 1 un1 ( 1 1 )un 2 1 Au R0 R2 R0 R2
u0 R R 1 2 2 10 uin R1 1.00022 R1
如果把上图中运放视作理想运放，由于
A , Rin , R0 0,
则有 u0 R2 uin R1
3.运放的电路模型 Rin: 输入电阻 1M R0: 输出电阻 100 VCVS: A( u+ - u- ), A>105
b 端: 同相输入端(“+”), u+ 加于“b”时, u0 与 u+ 相位相同
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；
ud :差动输入电压
2.输入输出关系
① - ud (Epsilon), u0 与 ud 为线性关系, 斜率取决于 A 值,很陡,线性区； ② ud > ,u0 = Usat (饱和电压); ud <- ,u0 = -Usat , 即 |ud |> ,|u0|= Usat , 进入饱和区；
ud<0
一．反相比例运算
由理想运放构成的反相比例器： i2
i1 R 1 + ui _ uu+ i- _ +
Rf
“虚短”： u+ = u- =0，
ui i1 R1

+ RL
+ uo _ “虚断”： i-= 0，i2= i1
i2
u0 Rf
1.规则：
uo
Rf R1
ui
(1) 倒向端和非倒向端的输入电流均为零。（虚断路）百度文库