含运算放大器电路的分析.docx

含运算放大器电路的分析含运算放大器电路的分析含运算放大器电路的分析-电子技术【含理想运算放大器线性电路分析思路】利用理想运算放大器的虚短和虚断特性，在运放工作于线性区的前提下，按以下步骤分析：第一步：按照虚短特性，找出各结点对地电位。第二步：按照虚断特性，列写结点分析方程（输出结点除外）。1、比例放大电路【例5-3-2】求图5-3-1所示运算放大器的输出电压。解：根据虚短和虚断的概念，，，图中结点的KCL方程（即为结点分析方程）为解得输入电压信号加到运算放大器的同相输入端与地之间，输出电压与同相位，故称该电路为同相放大电路。在图5-3-1的.同相放大电路中，令，则得如图5-3-2所示的电路。由于输出电压就是，利用虚短特性，得到结果表明，输出电压与输入电压是相同的，该电路称为电压跟随器。虽然电压跟随器不改变输入电压，但是它的输入电阻，故它在电路中常用做阻抗变换器或缓冲器。【例5-3-3】求图5-3-3所示电路中运算放大器的输出电压。解同相输入端接地，由虚短特性可知结合虚断特性，对反相端输入结点列写KCL方程解得输出电压与输入电压反号，大小仅取决于与之比，因此该电路就有反相放大的作用，称为反相放大器。2、加法电路【例5-3-4】求图5-3-4所示电路中，运算放大器的输出电压。解：由虚短可知。结合虚断特性对反相输入端结点列写KCL方程解得这是求和（加法）运算的表达式，式中负号是因反相输入引起，若，则结果变为：。图5-3-4的输出再接一级反相放大电路，则可消去负号，实现加法运算。该求和电路可以扩展到多个输入电压相加。3、差分放大电路图5-3-5是用来实现两个电压，相减的求差电路，又称为差分放大电路。从电路结构上看，它是反相输入和同相输入结合的放大电路。【例5-3-5】求图5-3-5所示电路中运算放大器的输出电压。解：利用虚断，对两个输入结点列写KCL方程且联立上述三个方程，消去，得结果表明：输出电压与两输入电压之差成比例，即实现了差分放大功能，故这一电路称为差分放大器。