含有理想运放的电路.doc

1、第四部分 含有理想运放的电路（一）基本概念和基本定理1、运算放大器的电路模型a o%I A%H亠+丄高输入电阻、低输（1）运算放大器是一种高增益、 出电阻的放大器。（2）运算放大器的符号 有两个输入端，U为同相输入端，即从该端输入信号，输出与输入同相；u_为反相输入端，即从 该端输入信号，输出与 输入反相。u0为输出端。U U为净 输入信号，也称控制端。（3）运放的电路模型相当于一个含有受控源的二 端口网络。上图中R为输入电阻，Ro为输出电阻，A为 放大倍数。2、理想运放的基本特征（1）输入电阻R ，输出电阻Ro 0，开环放大倍 数A 。（2）“虚短路，由于输出Uo为有限值，开环放大 倍数A

2、，则u u 0，即u u(3) “虚断路”，由于输入电阻R3、几种基本运算电路(1)反相比例电路电阻R2为反馈电阻，电路工 作在闭环工作状态。R2U0uiR(2)反相加法电路，则i i0。(3)同相比例电路Uo(1 R2)UiRi(4) 电压跟随器Uo Ui(5) 减法电路JA+ joo+对于减法电路（两端输入），一般应用叠加原理计 算，设u2 0，这是一个反相比例电路；设5 0，计算 出u后，为一同相比例电路。（6）积分电路 将反相比例电路中的反馈电阻换成电容，即为反相积分电路Uo1RCuidt（7）微分电路word文档可编辑将积分电路中的RC位置互换，即为微分电路4、含有运放电路的计算一般

3、是一个一个运放的看，是什么运放电路，写 出输出与输入的关系，化简后能得到最后结果。（二）典型例题解题方法分析例题1：电路如图所示，试求电压传输比Kv 土Ui解：由于UUa Ub由于i i1 UaUiUiR (1 K)R 2 K对于b点有（结点法）J 1、（R R）UbUc 2UbUcUoR R2Ui2 KUoUo对于c点有(结点法)(1 1 丄)Uc 土 UbR R KR KR RKvUo4K匚(2 K)(2K 1)调，解:例题2：图示电路含有理想运放，负载电阻Rl 可 问Rl何时能获得最大功率？最大功率为多少？ 将rl断开成为二端网络，开路电压2 i i等效电阻uoc2VRq 1k所以当时获

4、得最大功率2uocRl1kA ooim二Pmax4电例题(2)24 1 10001mW3:图示电路含有理想运放，求电压传输比解:根据“虚短，13U42U, U6疋3屁对于U4有U4為U结点3:11、门U2 Uo)U 3R2R3R2&U2鸟艮鸟只4 uR3(R4R5)结点1：土 UsR RsR3(R4R5)尺只35R2 R4 RSKvUoUs例题4:电路如图所示，已知R 1，Rf 0.5 ,Z(s) / 1,求输入阻抗Zin(s),并作出最s 7s 147简的时域等效电路。解:Ua Ub，Ucue 0ua ufUi Ua I2(Ua Uf)RfUa2(Ua Uf )RUdRUbUbRinUaUf

5、UbUd Uf1 Z(s)11Ud UfUb1 Z(s)RnUa1 Z(s)2(Ua Uf)U&bj cU &G5U&j C2IA G5U&C2!?0G7jG2CG2G6U&0G2G5 j C1U&G2G7j C2 j C1I&0 虽1&j C2I&0 G3IA G4U&2G6G2G2G2G6G5鱼Gfj &1& G3号严CiG2G6G5G1G2G7G1 j C2G2G6G4?=对结点、列方程+3 -1尹 _2 =2i+ -= 04-li = Lt例黑二电珞如图所示A已知尽=尽= 尽=比口尽=尽=2m严m求(”舟Q詁脅(+i/i-i =0代入数据有还=4 厂3 -例题7:电路如图所示，求输出电

6、压Uo解：对结点列kCL方程1 1 111()uu2 u3u 4V6 6 66 6u3 3VUo联立求解得U2 9Vu2u39 361A6uu34 31 A-A66617i1i2 1A661112i56i5 3 4V例题8：图示为理想运算放大器电路，已知输入Uii 1V、Ui2 2V、Ui3 0.3V，求输出电压 Uo。100M解：UaUbA10Uii510iooUi2-tEZI蛰 20AQ 一B100ua100100矿32Ui10.1Ui22ui10.1ui25ui 3一4AnuOLUb UcU。Uc 3Ub21Vz3aU 0 3U b 6ui1 0.3ui2 15ui3 6 1 0.3 2

7、 15ni2KQ側是 电路如图所示，求电流jiom6? 0+解=2kQ电阻两謠亀压尊_ =耳十=行lOJfeQ电B&两需电压%+12) = -X14= 42T2 2J = y = y = 4.2t?AIOkIO3 10x10j例题10：电路如图所示，(1)求网络函数H(s)哑； S(s)，(2)画出 H(s)的零、极点图；(3)当 5(t) 3cos(2t 300)V 时， 求响应U2(t)的正弦稳态响应。解：(1)电路的运算电路如图，列KCL方程U/S)(1 1 s)U4(s) U2(s) sU3(s)1sU4(s) (s s 1)U3(s)0+叫（D联立求解得H(s)U2(s)Ui(s)ss2 4s 2(2)令分子N(s) s 0，得零点zi 0令分母D(s) s2 4s 2 0，得极点p 0.586 ,3