2022-2023学年高二物理竞赛课件：基于理想运放的放大倍数的计算

基于理想运放的放大倍数的计算 因为uO为有限值， Aod＝∞，所以 uN－uP＝0，即 因为rid＝∞，所以 理想运放参数特点： Aod＝∞，rid＝∞， ro＝0。 电路特征：引入负反馈 uN＝uP－－虚短路 iN＝iP＝0－－虚断路 求解放大倍数的基本出发点 基于理想运放的放大倍数的计算 2 初步认识理性运放线性区的特点，为后面运算电路的分析打下伏笔。 电流并联负反馈电路 深度负反馈条件下四种组态负反馈放大电路的电压放大倍数 反馈组态 电压串联 电压并联 电流串联 电流并联 4 由于上述物理量具有同样的符号，故只要能判断出一个，就可知所有的。通常输出电压与输入电压之间的相位关系最容易判断。 讨论一 求解在深度负反馈条件下电路的电压放大倍数。 + _ _ + + + _ uF 比较两电路 5 图示两个电路具有完全相同的反馈组态、反馈网络，因而具有同样形式的反馈系数和放大倍数，只是要注意它们的符号。 讨论二 求解在深度负反馈条件下电路的电压放大倍数。 1. 第三级从射极输出； 2. 若在第三级的射极加旁路电容，且在输出端和输入端跨接一电阻。 R 6 从中理解电容的作用。 因为uO为有限值， Aod＝∞，所以 uN－uP＝0，即 因为rid＝∞，所以 理想运放参数特点： Aod＝∞，rid＝∞， ro＝0。 电路特征：引入负反馈 uN＝uP－－虚短路 iN＝iP＝0－－虚断路 求解放大倍数的基本出发点 基于理想运放的放大倍数的计算 7 初步认识理性运放线性区的特点，为后面运算电路的分析打下伏笔。 一、理想运放 开环差模电压增益 Aod = ∞； 输出电阻 ro = 0； 共模抑制比 KCMR = ∞； 差模输入电阻 rid = ∞； UIO = 0、IIO = 0、 UIO = IIO = 0； 输入偏置电流 IIB = 0； - 3 dB 带宽 fH = ∞ ，等等。 理想运放工作区：线性区和非线性区 实际运放的技术指标与理想运放比较接近，因此用理想运放代替实际运放分析所产生的误差并不大，在工程计算中是允许的，由此却带来了分析的大大简化。 基于理想运放的放大倍数的计算 理想运放在线性工作区 　　输出电压与其两个输入端的电压之间存在线性放　　大关系，即 + Aod 理想运放工作在线性区特点： 1. 理想运放的差模输入电压等于零 即 ——“虚短” —“虚地” 如 2. 理想运放的输入电流等于零 由于 rid = ∞，两个输入端均没有电流，即 ——“虚断” 三、理想运放的非线性工作区 +UOM uO u+-u- O -UOM 理想特性 理想运放工作在非线性区特点： 当 uP > uN时，uO = + UOM 当 uP< uN时, uO = - UOM 　　1. uO 的值只有两种可能 　　在非线性区内，(uP - uN)可能很大，即 uP ≠uN。 “虚地”不存在 2. 理想运放的输入电流等于零 Vo V+ V- - 0 VOM -VOM 理想 实际 线性区 非线性区 非线性区 运放的传输特性 VOM为正向输出饱和电压 -VOM为负向输出饱和电压 其数值接近运放的正负电源电压 引入深度负反馈 开环或引入正反馈 分析应用电路的工作原理时，首先要分清运放工作在线性区还是非线性区。 + Aod 12 理想运放的工作状态及特点 $