2022-2023学年高二物理竞赛课件：基本线性运放电路

基本线性运放电路 基本线性运放电路 同相放大电路 反相放大电路 华中科技大学 张林 ‹#› 同相放大电路 3. 电压跟随器 根据虚短和虚断有 vo＝vn≈ vp＝ vi （可作为公式直接使用） ‹#› 华中科技大学 张林 电压跟随器的作用 无电压跟随器时 负载上得到的电压 有电压跟随器时 ip≈0，vp＝vs 根据虚短和虚断 vo＝vn≈ vp＝ vs ‹#› 华中科技大学 张林 反相放大电路 （a）电路图 1. 基本电路 （b）由虚短引出虚地vn≈0 ‹#› 华中科技大学 张林 反相放大电路 2. 几项技术指标的近似计算 根据虚短和虚断的概念有 vn≈ vp＝ 0 ， ii＝0 所以 i1＝i2 即 （可作为公式直接使用） （1）电压增益Av ‹#› 华中科技大学 张林 反相放大电路 （2）输入电阻Ri （3）输出电阻Ro Ro→0 若信号源是非理想的电压信号源，采用哪种放大电路更好？ 同相放大电路 反相放大电路 2. 几项技术指标的近似计算 ‹#› 华中科技大学 张林 当R2>> R3时， （1）试证明Vs＝( R3R1/R2 ) Im 解（1）根据虚短和虚断有 Ii =0 Vp = Vn =0 例直流毫伏表电路 （2）R1＝R2＝150k，R3＝1k，输入信号电压Vs＝100mV时，通过毫伏表的电流Im(max)＝？ 所以 I2 = Is = Vs / R1 R2和R3相当于并联，所以 –I2R2 = R3 (I2 - Im ) 得 当R2>> R3时，Vs＝( R3R1/R2 ) Im （2）代入数据计算即可 （指针偏转角度与Im是线性关系） ‹#› 华中科技大学 张林 求差电路 从结构上看，它是反相输入和同相输入相结合的放大电路。 当 则 若继续有 则 根据虚短、虚断和N、P点的KCL得： ‹#› 华中科技大学 张林 求差电路 从放大器角度看 时 增益为 （该电路也称为差分电路或减法电路） 当 ‹#› 华中科技大学 张林 求差电路 差模输入电阻 时 当 此时有 输入电阻较小 ‹#› 华中科技大学 张林 求差电路 一种高输入电阻的差分电路 如何提高输入电阻？ A3 ‹#› 华中科技大学 张林 － ＋ － ＋ － ＋ vo＝vn vn vi = vp Rsi ip vn vp 100k( 负载 信号源 RL vo － 1k( ＋ vs － ＋ ＋ － Rsi 1k( 100k( 负载 信号源 vs RL － ＋ vo － ＋ O ＋ N vp vn 虚短 P ii ii=0 (b) (a) vn≈vp＝0 ii＝0 vo － ＋ vi － ＋ R2 i2 R1 i1 vo R2 i2= i1 vi R1 ＋ － ＋ vp vn ii ii i1 vo R2 i2 vi R1 ＋ － ＋ vp vn ii ii i1 vo R2 i2 vi R1 ＋ － in vi2－vi1 vi1 vi2 vn vp i4 i1 vo R4 R1 － ＋ R3 R2 N P i3 i2 ip － ＋ in vi2－vi1 vi1 vi2 vn vp i4 i1 vo R4 R1 － ＋ R3