电路分析 论文.doc

蚇电路分析肅羃袈蒆膅膀含薀有膅运芅算薁放羈大芈器莅的羂电螀阻羇电蒅路莃分膇析螅蒅葿姓名:牛淑佩衿班级:电气一班薄学号:4薅含有运算放大器的电阻电路分析袀运算放大器的外部特征及电路模型。莇运算放大器是电路中一种重要的多端器件,它的应用十分广泛。它是一种包含许多晶体管的集成电路,它是目前获得广泛应用的一种多端器件。一般放大器的作用是把输入电压放大一定倍数后再输送出去,其输出电压与输入电压的比值称为电压放大倍数或电压增益。运算是一种高增益、高输入电阻、低输入电阻的放大器。由于它能完成加法、积分、微分等数学运算而被称为运算放大器,然而它的应用远远超出上述范围。薇运算放大器(常简称为“运放”)是具有很高放大倍数的电路单元。在实际电路中,通常结合反馈网络共同组成某种功能模块。由于早期应用于模拟计算机中,用以实现数学运算,故得名“运算放大器”,此名称一直延续至今。运放是一个从功能的角度命名的电路单元,可以由分立的器件实现,也可以实现在半导体芯片当中。随着半导体技术的发展,如今绝大部分的运放是以单片的形式存在。现今运放的种类繁多,广泛应用于几乎所有的行业当中。运放有多种型号,其内部结构也个不相同,但从电路分析的角度出发,感兴趣的仅仅是运放的外部特性及其电路模型。蚅芁聿莆螄蚂蒇肅袄运放的输入输出运放关系肃运放的输入输出曲线艿膈羄芀羁袇具有理想运放的电路分析肄1、含理想运放的电路分析基础蚁分析原则:荿①虚短——由于理想运放的线性段放大倍数为无穷大,要运放工作在线性区域,运放的输入电压应该无穷小,理想运放的输入端电压近似为零,输入端可以看成是短接的---“虚短”。蚆②虚断——由运放的模型可见,当运放工作在线性区内时,其输入电压近似为零,那么其输入电流亦近似为零。这样,我们在分析计算含运放的电路时,可以将运放的两个输入端视为开路。肄③虚地——当运放的同相端(或反相端)接地时,运放的另一端也相当于接地,我们称其为“虚地”。肂2、含理想运放的电路分析原则膀合理地运用以上原则,并与结点电压法相结合,将使这类电路的分析大为简化。下面举例加以说明。蒄四、例题分析膄例1——反相比例器蒂薈蒇芄蕿芀芆由于“虚断”,则,因为:莄羀螈由于“虚短”,理想运放的输入电流为零,即肅所以蒃莁蒀因此:肈注意:,主要是因为运放内部结构要求两个输入段对应的输出电阻平衡所致。、的大小,从而使得电路的比例系数改变。该电路正是一个由运放构成的反相比例器。螂例2——加法器袈袇薃由于“虚短”,理想运放的输入电流为零,即膃所以:蚀由于“虚断”,则节点1的电位为零。列写方程:薆蚃莀肈莅对节点1列写节点方程(KCL方程)有螃所以:螁由此可见,当蝿时,莈其实,该电路正是一个由运放构成的反相加法器。袃例3--反相器膁芇膆羃薂罿羅 肃羃例4—减法器蒇羈膂肀腿螇例5—电压跟随器膂蒁袁蒆节袂艿芅五:运放的应用。莂在电子技术中,——如比例、加法、减法、积分、——如有源滤波、采样保持、——矩形波、锯齿波、——主要用于测量信号的放大莀六:关于运算的小常识。蒈①历史:第一个使用真空管设计的放大器大约在1930年前后完成,这个放大器可以执行加与减的工作。运算放大器最早被设计出来的目的是将电压类比成数字,用来进行加、减、乘、除的运算,同时也成为实现模拟计算机(puter)的基本建构方块。然而,理想运算放大器的在电路系统设计上的用途却远超过加减乘除的计算。今日的运算放大器,无论是使用晶体管(transistor)或真空管(vacuumtube)、分立式(discrete)元件或集成电路(integratedcircuits)元件,运算放大器的效能都已经逐渐接近理想运算放大器的要求。早期的运算放大器是使用真空管设计,现在则多半是集成电路式的元件。但是如果系统对于放大器的需求超出集成电路放大器的需求时,常常会利用分立式元件来实现这些特殊规格的运算放大器。[1]1960年代晚期,仙童半导体(FairchildSemiconductor)推出了第一个被广泛使用的集成电路运算放大器,型号为μA709,设计者则是鲍伯·韦勒(BobWidlar)。但是709很快地被随后而来的新产品μA741取代,741有着更好的性能,更为稳定,也更容易使用。741运算放大器成了微电子工业发展历史上一个独一无二的象征,历经了数十年的演进仍然没有被取代,很多集成电路的制造商至今仍然在生产741。直到今天μA741仍然是各大学电子工程系中讲解运放原理的典型教材。