2022-2023学年高二物理竞赛课件：同相输入和反相输入放大器的其它应用

同相输入和反相输入放大器的其它应用 v+ vi1 vi2 vo Rf R1 R' Rb Rc Ib Ic I` 利用虚短的概念: v+=v- 若Rb//Rc//R`=R1//Rf 若Rb=Rc=Rf 2 同相输入和反相输入放大器的其它应用 2)电路二 2.同相求和电路 求和电路 2.4.3 和差电路 “虚断”: I1+I2=If , I3+I4=I’ Vi2 - + A R' Vo If R2 I2 → Vi1 R1 I1 → Vi3 R3 I3 → Vi4 R4 I4 → Rf ↓ I’ “虚短”：V+ = V- Rn=R1//R2//Rf Rp=R3//R4//R’ Rp=Rn 3 2.4 同相输入和反相输入放大器的其它应用 例: (东南大学1997年研究生入学试题) 电路如图所示，设A1、A2为理想运放，试求输出电压与输入电压之间的函数关系。 V0 Vi1 Vi2 解：由理想运放的条件: I1 I2 I3 Vi1 V01 Vi2 I2’ I1’ 4 2.4 同相输入和反相输入放大器的其它应用 Vi2 - + A2 Rf1 R3 Vo1 If1 ↓ R2 I2 → Id1 → Vi1 R1 I1 → - + A1 Rf2 R6 Vo If2 ↓ R4 I4 → Id2 → Vi3 R5 I5 → 5 2.4 同相输入和反相输入放大器的其它应用 Vi - + A1 R3 Vo I2 ↓ R1 Ii → - + A2 2R2 R3 R2 I1 ↓ Vo2 例1： 如图电路，求Avf，Ri 解： 虚短、虚断 I+=I- =0 ; V+=V- 0V 0V Ri 6 2.4 同相输入和反相输入放大器的其它应用 7 本 讲 小 结 1.求差电路 2.求和电路 若R1=R2，Rf=R3 若R1=R2＝Rf=R3 2.求和电路 1）反相求和电路 2）同相求和电路 若 Rb=Rc=R1=Rf 一放大电路的开环电压增益Av0=104，当它接成负反馈放大电路时，其闭环电压增益Afv=50，若Av0变化10％，问Afv变化多少？ 解.负反馈放大电路的增益为 两边对Av0求导数 Fv=0.02 8 例 题 讲 解 电路如图，(1)指出由Rf引入的是什么类型的反馈？(2)若要求既提高电路的输入电阻又降低输出电阻，图中的连线应作哪些变动？(3)连线变动前后的闭环电压增益Afv是否相同？估算其数值？ T1 v0 T2 T3 +15V Rb1 I0 Rc1 Rf1 100μA T4 10K Rc2 Rb2 Rc3 Re4 -15V vi 10K 1K 10K 1K 5K 解.(1) Rf引入的反馈类型 (+) (-) (+) (-) (-) 从输入回路看为并联 从输出回路看为电压 故：为并联电压负反馈 9 例 题 讲 解 为负反馈 解.(3) 计算Afv 因电路引入的是串联电压 负反馈，故 因 Ib1=Ib2=0 10 T1 v0 T2 T3 +15V Rb1 I0 Rc1 Rf1 100μA T4 10K Rc2 Rb2 Rc3 Re4 -15V vi 10K 1K 10K 1K 5K (+) (-) (+) (-) (-) T1 v0 T2 T3 +15V Rb1 I0 Rc1 Rf1 100μA T4 10K Rc2 Rb2 Rc3 Re4 -15V vi 10K 1K 1K 5K 例 题 讲 解 电路如图，(1)指出由Rf引入的是什么类型的反馈？(2)若要求既提高电路的输入电阻又降低输出电阻，图中的连线应作哪些变动？(3)连线变动前后的闭环电压增益Afv是否相同？估算其数值？ 5.3 场效应管的高频等效模型 P230 表5.3.1 O T p 2 p 3 p 4 p w t vI 5V t O v02 2V t O v0 +12V +6V 12 3)当vI=5sinωt(V)时，试画出vI、v02和v0的波形。 A2 C2 D vI v01 v02 v0 6V +12V +12V -12V -12V VREF=2V 2KΩ 2KΩ Rb Rc - + - + 解：3） 例 题 讲 解 vI =1V v01 =1V v0=6V v02 =12V vI =3V v01 =3V v0=0V v02 =-12V $