含运算放大器的电阻电路分析方法

返回目录
85
13
2
7
4
6
熏蒸床
管脚排列图
实物图
内部电原理图
理想运放的静态特性
返回目录
5.2  含运算放大器的电阻电路分析
1. 反相比例器(inverting amplifier )
+_u o _+
A +
+_
u i R 1
R f
R L
1
2
以下分析中均假设运算放大器工作在线性区,为此须引入负反馈。
反馈:将放大电路的输出量通过
一定的方式引回到输入端来影响输入量,称为反馈;若
反馈的结果是输出量的变化减少,则称为负反馈,否则称为正反馈。
R 1R i
R f
R o Au 1+
_
−+u 1
+_
油泵法兰u o +_
u i R L
运放等效电路
2
1
+_
u o _+
A
+
+_
u i R 1
R f质量检测设备
R L
1
2
u o
_+
A +
u −R f
u +
负反馈u o
+−A
+u +
R f u −
正反馈
用节点电压法分析(电阻用电导表示)(G 1+G i +G f )u n1-G f u n2=G 1u i  -G f u n1+(G f +G o +G L )u n2=G o Au 1  u 1= −u n1  整理,得
(G 1+G i +G f )u n1-G f u n2=G 1u i
-(G f −G o A )u n1+(G f +G o +G L )u n2=0  解得
i
o f f i 1f o f f o f f 1
n2o )
( )()()(u G G G G G G G AG G G AG G G G u u L +++++−−−
==u i
R 1R i R f
R o Au
1+_
−+u 1+_
u o +_
R L
运放等效电路
n2
u n1
u i
o f f i 1f o f f o f f 1n2o )
( )()()
(u G G G G G G G AG G G AG G G G u u L +++++−−−
==因A 一般很大,上式分母中G f (AG o -G f )一项的值比(G 1+ G i + G f )(G 1+ G i + G f )要大得多。所以,后一项可忽略,得
i 1
f i f 1o u R R u G G u −=−
≈此近似结果可将运放看作理想情况而得到。
上式表明u o / u i 只取决于反馈电阻R f 与R 1比值,负号表明u o 和u i 总是符号相反(反相比例器)。
由理想运放构成的反相比例器:
“虚短”:u += u -=0,i 1= u i /R 1
i 2= -u o /R f “虚断”:i -= 0,i +=0,i 2= i 1  i
1
f o
f
o 1i  :      u
R R u R u R u −=−=∴即(1)当R 1 和R f 确定后,为使u o 不超过饱和电压(即保证工
作在线性区),对u i 有一定限制。(2)运放不能工作在开环状态(极不稳定,振荡在饱和),一般工作在闭环状态,输出电压由外电路决定。
注意:
+_u o
_+
+
+_u i R 1R f
R L
i 1i 2i -
wmi服务
u -u +
看仿真  2. 同相放大器(noninverting amplifier )
u += u -= u i i += i -= 0
o
2
12
i u R R R u +=
图像采集系统
i
2
1i 221o )1(u R R
u R R R u +=+=
_
+∞
+
R i u i R 1
R 2
u +u -i -
+
_
u o +_
i +
同相比例器与反相比例器的比较
_
+∞
+
R i u i R 1
R 2+_
u o +_
+_
u o _+
+
+_
u i R 1
R f
•电压放大倍数•输入、输出电阻
i i 21
o )1(Ku u R R u =+
=i i 1
f
o Ku u R R u −=−
=  3. 电压跟随电路(voltage follower )
特点:①输入电阻无穷大(虚断);
②输出电阻为零;
应用:在电路中起隔离前后两级电路的作用。
i
o u u =_
+∞
+
+_
u o +_
u i 例
1
2
12
2u R R R u +≠
可见,加入跟随器后,隔离了前后两级电路的相互影响。
R 2
R L
叉车钢圈R 1
+
_
u 2
+
_
u 1
_
+
+
+
_
u i R 1
R 2
R L
+
_
u 2
1
2
12
2u R R R u +=
4. 加法器(summing amplifier )
0====+−+−i i u u f
321i i i i =++f
o 332211R u R u R u R u −=++)(
33
f 22f 11f o u R R u R R u R R u ++−=若
f
321R R R R ===)
(321o u u u u ++−=实现了加法运算
+
_
u o _+
+
R 2
R f i -
u +
u -R 1
R 3u 1
u 2u 3
i 1i 2i 3i f i +
+
_+_+_5. 减法器(difference amplifier )
_
+∞
+
R 1
u 1
R 1
R 2
u +u -i -
+
_
u o +
_i +
R 2+_
u 2叠加计算:
u 1单独作用:反相比例器
11
2
o
u R R u −=′_
+∞
+
R 1
u 1
R 1
R 2
u +u -i -
+
_
+_i +
R 2
o u ′222o o
o 1221111
()R R R
u u u u u u u R R R ′′′=+=−+=−u 1、u 2共同作用时
u 2单独作用:同相比例电路
''12o
1
122
211222
1          R R u u
R R R R u R R R R u R +
+=+=⋅+=
_
+∞
+
R 1
R 1
R 2
u +u -i -
+
_
i +R 2
+_
u 2o
u ′′实现了减法运算
返回目录

本文发布于:2024-09-21 12:42:39,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://www.17tex.com/tex/1/309284.html

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。

标签:电压   运放   电路   运算   电阻   称为
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:
Copyright ©2019-2024 Comsenz Inc.Powered by © 易纺专利技术学习网 豫ICP备2022007602号 豫公网安备41160202000603 站长QQ:729038198 关于我们 投诉建议