2022-2023学年高二物理竞赛课件：基本运放电路

基本运放电路 基本运放电路 一、比例电路（反相、同相、跟随） u i u o i1 if id RF R1 R2= R1//RF ∵虚断路 id  0 ∵虚地 u if = – — o RF i1  if RF引入电压并联负反馈 故有： uo=  ui RF R1 1. 反相比例运算电路 若RF=R1，则uo= －ui 该电路称为反相器 R2 ui i1 = R1 １．AO→∞；u+－u- ≈０ ——虚短路 ２． ri →∞； Iin ≈０ ——虚开路 ３． rO→0； uO ≈ Aoud ——与负载无关 4． 共模抑制比 →∞ U- U+ Ud Uo ri rO + AOud Iin 2. 同相比例运算电路 uo = 1+ u+ RF R1 = 1+ ui RF R1 虚断路 i+  0 由虚短路 u i u = + uo u = ——– f R1 R1 RF + u+= u-=uf 故有： RF引入电压串联负反馈 R2= R1//RF RF R1 ui uo uf ud R2 3. 同相电压跟随电路 ui uo uo = ui RF R 运算关系不变 可否直接连通？ F 1 u o 3 P ui1 ui3 ui2 i1 i2 i3 if Ｒ Ｒ Ｒ Ｒ Ｒ 2 RP=R1//R2//R3//RF 反相加法电路 uo= – ( ui1 RF R1 + ui2 RF R2 + ui3) RF R3 同相加法电路* 由节点法， u+=(ui1/R1+ui2/R2+ui3/R3)/(1/R1+1/R2+1/R3) u–= R4uO/(R4+RF) ， 由虚短路， u+= u– ∴ uO= (1+RF/R4) (ui1R/R1+ui2R/R2+ui3R/R3) 其中: R= R1∥R2∥R3 ui1 i1 1 u o 3 ui3 ui2 i2 i3 if Ｒ Ｒ Ｒ 2 RF R4 减法运算电路 应用叠加定理进行分析 -  ui1 = 1+    ui2 u o RF R1 R2 + R3 R3 RF R1 RF u o R1 R2 R3 ui1 ui2 1 F o (1 u ) R R (1 u'' 1 F ) R R i2 3 2 3 u R R R + + = + + =  i1 1 F o u R R u' - = R2//R3=R1//RF 减法运算电路（续） uo=  ui2 - ui1  RF R -  ui1 = ———   ui2 u o R1 +RF R1 R2 + R3 R3 RF R1 RF u o R R RF ui1 ui2 当R1= R2=R, R3=RF时， 特别地，当R = RF 时， uo= ui2 - ui1 13 12 o1 F2 i2 F2 o u R R u R R u - - = = —– • —– – — u o u i1 ui2 11 R R R R R R 13 12 F1 F2 F2 o1 R11 RF1 u = - ui1 应用举例：试求uo与ui的关系 N2 N1 R12 R13 R22 R21 R11 ui2 uo ui1 uo1 RF2 RF1 微分运算电路 dui dt u o = – RF C –— ui uo 若输入为方波 则输出波形为 输出与输入的关系式为 iC=CduC/dt u uO i C Ｒ ＲF iC iR =Cdui/dt = – uo/RF ∵虚地 = iR 积分运算电路 １ u i CF uo Ｒ Ｒ2 由虚断路和虚地 u i1 = —— i R1 iC = i1 iC uC duC dt CF —– iC = uO= – uC 可得 = – ——– u o R1 CF １ uidt ∫ 即 – CF duo/dt = ui /R1 $