西南交通大学：《模拟电路》运算电路

运算电路 运算:输出电压和输入电压之间满足某种函数关系。 构成运算电路时,运放工作在线性放大状态。为保证电路工作在线 性状态,通常要加入深度负反馈 ■运放线性应用时,简化分析过程的两点依据 虚短 一虚断

1 运算电路 运算：输出电压和输入电压之间满足某种函数关系。 构成运算电路时，运放工作在线性放大状态。为保证电路工作在线 性状态，通常要加入深度负反馈。 运放线性应用时，简化分析过程的两点依据： ——虚短 ——虚断

运算电路 运放电路的模型 开环放大倍数 A0≥105 供电 电源 输入电阻 r;≥1069 v2 输出电阻 ≤100 V=Am(v一环) V<Vo<V+)

2 运算电路 运放电路的模型 § 开环放大倍数 Av0≥10 5 § 输入电阻 ri≥10 6Ω § 输出电阻 ro≤100 vO＝Avo(vP－vN) （ V－＜ vO ＜V＋ ）

运算电路 运放电路的模型 Am(V-≥V +om=Fa正饱和 vo=v+ 供电 电源 线性区 A(v-w)≤V1 (UP-UN)/mV v2 电压传输特性 线性区 在线性范围内 负饱和 V=A(V一环)

3 运算电路 运放电路的模型 § Avo(vP－vN)≥V+ vo= V+ § Avo(vP－vN)≤V- vo= V- § 电压传输特性 § 线性区 § 在线性范围内 vO＝Avo(vP－vN)

比例运算电路 ■反相比例运算 ∴虚断∴V+=0V ∵虚短∴V=0V 虚地 RI R OPAMP

4 OPAMP R1 RES2 Rf R' RES2 Vi Vo 比例运算电路 反相比例运算 ∵虚断 ∴V+ = 0V ∵虚短 ∴V- = 0V ——虚地

比例运算电路 ∴虚地∴IR1Vi/R ∴虚地∴IRVo/Rf IRII RI R RI R OPAMP =kv

5 OPAMP R1 RES2 Rf R' RES2 Vi Vo 比例运算电路 ∵虚地 ∴IR1=Vi/R1 ∵虚地 ∴IRf=-Vo/Rf IR1=IRf

比例运算电路 实际运放并不是完全理想的。 R'起平衡作用,以保证 Vi0V时,V+=V,Vo也为 OV RI R OPAMP 6

6 OPAMP R1 RES2 Rf R' RES2 Vi Vo 比例运算电路 实际运放并不是完全理想的。 R’起平衡作用，以保证 Vi=0V时，V+=V-，Vo也为 0V

比例运算电路 同相比例运算 ∵虚短∴V=V+=Vi R ∴虚断∴Ig=g V,tv=l,ri+.r OPAMP Rf RI RI (1+1=kV R k=(1+-)≥1 RI

7 比例运算电路 同相比例运算 ∵虚短 ∴V-=V+=Vi ∵虚断 ∴IR1=IRf OPAMP R' Rf R1 Vi Vo

比例运算电路 当R1=∞或者Rf=0时,V。V。 电路为电压跟随器 R R (1+ RI OPAMP Rf

8 OPAMP R' Rf R1 Vi Vo 比例运算电路 当R1=∞或者Rf=0时，Vo=Vi。 电路为电压跟随器。 OPAMP R' Rf Vi Vo

比例运算电路 T型网络比例电路 R4 ∴虚地 V=V22+V24 R IR2- R4 -12R2-(12+I3)R4 -JP? R Vi RI R2 I2R2-(12+1 R3 R OPAMP

9 比例运算电路 T型网络比例电路 ∵虚地 JP? OPAMP R1 R3 R2 R4 R' Vi Vo

比例运算电路 l2=11 R4 R2 V=-12R2-(2+12m)R4 4 -I1(R2+R4+R4) =-(R2+R4+R2 R4) OPAMP 设Rl=1M9,R2=200k9,R3=1k9,R4=500k9 Vo=-100.7V

10 比例运算电路 ∵ I2 = I1 ∴ 设R1 = 1MΩ, R2 = 200kΩ, R3 = 1kΩ, R4 = 500kΩ Vo = -100.7Vi JP? OPAMP R1 R3 R2 R4 R' Vi Vo