§5-2含有理想运放的电路的分析 -信号运算电路 运放开环工作极不稳定,一般外部接若干元件 (R、C等),使其工作在闭环状态。 1.反相比例器 运放等效电路
1. 反相比例器 运放开环工作极不稳定,一般外部接若干元件 (R、C等),使其工作在闭环状态。 + _uo _+ A + + _ui R1 Rf RL 1 2 R1 Rin Rf Ro Au1 + _ + _u1 + _uo + _ ui RL 运放等效电路 1 2 §5-2含有理想运放的电路的分析 -信号运算电路
对结点①②列出结点电压方程: (G1+Gm+G2)u1-G24n2=G4 -G2unI+(Go+G2+GL)un2=-GoAu 附加方程:4=u1 u。=u2 联立求解上列方程,得: 运放等效电路 G G2(AGo-G2) u。=un2=- G2G2(4Go-G2)+{G+Gin +G2)(G2 +Go +G) 因A一般很大,上式中分母中G2(AG。-G2)一项的值比(G+Gm +G2)(G1+Go+G)要大得多。所以,后一项可忽略,得 。≈ G.u=- 表明u。/只取决于反馈电阻R2与R1比值负 号表明u和4总是符号相反(反相比例器)。 此近似结果可将运放看作理想情况而得到
1 in 2 n1 2 n2 1 i (G G G )u G u G u 因A一般很大,上式中分母中G2(AGo-G2)一项的值比(G1+ Gin + G2) (G1+ GO + GL)要大得多。所以,后一项可忽略,得 i 1 2 i 2 1 o 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。 R1 Rin R2 Ro Au1 + _ + _u1 + _uo + _ ui RL 运放等效电路 1 2 o n2 u u 2 n1 2 L n2 1 G u (G G G )u G Au O O 对结点①②列出结点电压方程: 附加方程: 1 n1 u u i 2 O 2 1 in 2 2 O L 2 O 2 2 1 o n2 ( ) ( ) ( ) ( ) u G AG G G G G G G G G AG G G G u u 联立求解上列方程,得: 表明 uo / ui只取决于反馈电阻R2与R1比值负 号表明uo和ui总是符号相反(反相比例器)
由理想运放构成的反相比例器: R, 虚短 ≈u+=0 -u/R1 iz=-uo/R2 虚断 i4=i=0→2〉 + A=4=- R R ui R 电位为0,虚地。 u。= R 注意:()当R1和R2确定后,为使u,不超过饱和电压(即保证 工作在线性区),对u有一定限制。 (2)运放不工作在开环状态(极不稳定,振荡在饱和区), 都工作在闭环状态,输出电压由外电路决定。 (R2接在输出端和反相输入端,称为负反馈。)
由理想运放构成的反相比例器: + _uo _+ + + _ui R1 R2 RL i1 i2 i- u- u+ i1= ui/R1 i2= -uo /R2 i 1 2 o u R R u (1) 当 R1 和 R2 确定后,为使 uo 不超过饱和电压(即保证 工作在线性区),对ui有一定限制。 (2) 运放不工作在开环状态(极不稳定,振荡在饱和区), 都工作在闭环状态,输出电压由外电路决定。 ( R2 接在输出端和反相输入端,称为负反馈。 ) 注意: 电位为0,虚地。 1 R2 u R u o i 1 0 2 R R u u A i 虚短 u u 0 虚断 i+ =i—=0 i1=i2
反相比例器的对外等效电路: i 2 Wo 相当于一个压控电压源。 VCVS LF-R2/RI 当R2=R1时,组成反相器,如下图: y=-
反相比例器的对外等效电路: 相当于一个压控电压源。 当 R2=R1时,组成反相器,如下图: y = -x -1 x y + _u1 i1 + _uo i2 VCVS u1 + _ =-R2 /R1
反相比例运算放大器 当R=R2时,A=-1 反相器(反号器) R 0 R A 4= R u, R Rp 山=-山
当R1=R2时, A= -1 反相器(反号器) 1 0 2 R R u u A i _+ + R2 R1 RP ui uo _+ + R R RP ui uo 反相比例运算放大器 uo = -ui