2022-2023学年高二物理竞赛课件：含运算放大器的简单电路分析

含运算放大器的简单电路分析 例 求U0。  + - + U0 - - +  + - + + 3 9V 3V 5 5 3 含运算放大器的简单电路分析 同相放大器 U1 U1=(1+ )9 =14.4V 3 5 U0=3 + 5 ( ) 3 –U1 3 U0= – 16V  + - + u2 u1 R1 R2 R4 R3 R2 O O' us - + R1 R5 i is R1 R2 R3 R4 无伴电压源的转移 无伴电源支路（纯电源支路）的等效变换 R4 R3 R2 O O' us - + R1 R5 i R3 R2 R1 R4 R5 us us i1 i2 + - - + O' O R3 R2 R1 R4 R5 us - + us + - us - R3 R2 R1 us i1 i3 + - + O' R4 R5 i2 - + us O R1 R4 O' R5 R3 R2 us us us - + + - - + 变换的规则：将电压源沿其原来的参考方向，移过其所连接 的两节点之一，并分别与该节点上的其它各支 路串联。 无伴电流源的转移 is R1 R2 R3 R4 is R1 R2 R3 R4 is is R1 R2 R3 R4 is is is R1 R2 R3 R4 R1 R2 R3 R4 is is R1 R2 R3 R4 is is 变换规则： 将电流源顺其原来的 的参考方向，转移到 包含电流源的任一回 路上的各支路，并与 这些支路并联。 2、并联 （1）等效电容 C=C1+C2+C3+ + - i u1 u2 + - C1 C2 i2 i1 u + - (t=0) LTI电容元件的串联与并联 （2）初始电压 情况一 并联前各电容电压相同 情况二 并联前各电容电压不同 u1(0–)  u2(0–) u1(0+)=u2(0+)=u (0+) 1、串联 + - ······ ······ C1 C2 Ck Cn uk + - u i u=uk={uk(0) +  i()d} t 0 1 Ck k=1 n n k=1 u(0)=uk(0) k=1 n 1 Ck n k=1 1 C = （1）等效电容 （2）电压分配关系 （2）电流分配关系 电荷惯性原理：在集中参数电路中，对包含电容支路的任一 节点或割集，若各非电容支路的电流都不允 许出现无界情况，则此节点或割集相关联的 电容的电荷总量不能突变。 qk(0+) = k=1 m qk(0–) k=1 m 线性时不变（LTI）电容元件 i(t) = C du(t) dt 0 t  u(t)= u(0)+ 1 C i()d LTI电容元件的串联与并联 + - i u1 u2 + - C1 C2 i2 i1 u + - (t=0) (C1+C2)u(0+)=C1u1(0–)+ C2u2(0–) 如果 i 不允许出现无界情况 编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 LTI电感元件的串联与并联 1、并联及分流公式 L 1 Lk 1 = i(0)=ik(0) 倒电感 2、串联及分压公式 等效电感 初始电流 情况一：串联前各电感电流相同 情况二：串联前各电感电流不同 L=L1+L2+L3+  us R2 + - R1 L2 L1 u1 u2 i1 i2 + - + - u + - t=0 i1(0-)  i2(0-) i1(0+) =  i2(0+) 分压公式 分流公式 磁链惯性原理：在集中参数电路中，对包含电感元件的任一 回路，若各非电感支路的电压都不允许出现 无界情况，则在此回路上的电感的磁通链总 量不能突变。 （m为回路包含电感元件的总数）  k(0+) =  k(0–) k=1 k=1 m m us R2 + - R1 L2 L1 u1 u2 i1 i2 + - + - u + - t=0 L1i1(0+)–L2i2(0+)= L1i1(0–) –L2i2(0–) (L1+L2)i1(0+)= L1i1(0–) –L2i2(0–) — end 编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 小 结 1、在第7章曾经讨论过，从振荡条件考虑，当反馈深度过深或环路增益过大时，负反馈放大电