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运放电路分析方法总结

运放电路分析方法总结
学生: [38]陈再 指导教师:陈永强
摘要:运放电路的分析是一个非常重要的知识点,这里主要是论述用“虚短”、“虚断”来对运放电路进行详细的分析,也会通过几种典型电路分析,来讲述运放电路的分析方法。

关键词:运放电路;虚短;虚断;分析;方法
1 引言
随着我们学知识的深入,会发现运放中所学的知识应用越来越多,在这门学科中所占比例比较大,而在许多结构复杂的电路中,对它们进行分析,用运放知识 快速、简洁的找出输入输出的关系式非常重要的。

(这里主要是分析线性运放电路)
2 理想运放的特点
图 1
输入输出的关系:()o v id v v A v A v v +-=⨯=⨯-
3 虚短 、虚断的概念
虚短:因为理想运放开环增益:Av →∞→虚短,根据输入输出关系,得到:
v ≈v (同相端和反相端电位近似相等)。

虚断:由于同相和反相两输入端之间出现虚短现象,而输入电阻:Ri →∞→虚断,i =i ≈0 (同相端和反相端电流近似为零)。

输出电阻:Ro →0
4 线性应用分析
4.1 反相比例电路
图 2
* v v +
-≈=0(虚短) * 12i i =(虚断) 根据这个基本特点,电阻上流过的
111
i i
v v v i R R --=
= ;
222o o
v v v
i R R --=
=- 电流等于电压除以电阻值。

得到
2
1
o i R v v R =-
⨯ (
3
R 不起作用)
同理得到:
2
1x i R v v R =-

图 3
4.2 同相比例电路
图 4 同相与反相比例电路要注意放大器输
v v -+≈ 12i i = →
111
2220o o v v i R R v v v v i R R -+
-+
-=
=--=
= 入端的接地极性(+ 和 -)
得到:2
1
(1)o R v v R +=+
⨯ 要灵活运用式子的转换
2
1
(1)o R v v R +=+
⨯ 图 5 因为有一端接地,所以是分开分析,后面就会有两端接地,要用叠加法。

得到:
i v v +=
2
1
(1)o R v v R +=+

图 6
得到:
3
34
i
R v v R R +=
⨯+ 这里的3R 和4R 相当于串联
4.3 电压跟随器
v可以得到:
i o v v =
图 7 首先
v v +-=,其次是v -端直接与o v 端相连,可以看成是o v v -=,而i v v +=
可以得到:
i o v v =
4.4 求差电路
viv这里就要用叠加原理
图8
(1)


图 9
得到:2
111
o i R v v R =-
⨯ 这里就没有了
2i v 相当于一个反相比例电路,
而1i v 作用反相放大。

(2)

图 10
得到: 24
22134
(1)o i R R v v R R R =+
⨯⨯+
这里就没有了
1
i v 相当于一个同相比例电路,
2i v 作用同相放大。

根据(1)、(2)叠加得:
12o o o v v v =+ 如果有:
24
13
R R R R =
则:2
211
()o i i R v v v R =
- 如果有:电阻都相等
则:
21o i i v v v =-
(3)扩展应用
vivi
图 11
得到:
2
1
()o i i R v v v R +-=
-
vivi
图 12
得到:2
1
()o i i R v v v R +-=
-
注意
i v +

i v -调位了,而放大器的极性也调了,分析与上面的一样。

注意细节!
4.5 求和电路
R3 1k
图 13 反相求和 (运用叠加原理)

R3 1k
图 14 让一端接地,得到一个反相比例电路

R3 1k
图 15
得到:3
11
o i R v v R =-

同理可以得到
2o v ,→12o o o v v v =+
而求同相电路也是利用叠加原理,方法和上诉方法一致。

(学会举一反三)
4.6 多级电路分析
R 1k
图 16
分析方法:(1)逐级分析(前级输出作后级输入)
(2)运用叠加原理分析(尽量把电路简化为同相、反相、求差等电路) 例如仪用放大器,就是利用虚短、虚断及多级分析法求解。

逐级分析
图 17
→v i2
v i1
图 18
利用虚断及虚短,得到:
12
12()3i i o o R v v v v R -=⨯-
4.7 积分电路
图 19
得到:
1
o i v v dt RC
=-

4.8 微分电路
图20
得到:
i o
dv v RC
dt =-
积分微分电路要注意电容的电压公式。

5 总结
(1)以虚短和虚断为基础,对反相输入端列KCL方程。

例如,反相比例、同相比例、积分和微分等电路的分析。

(2)以反相比例和同相比例电路的输入输出关系为基础,应用叠加原理对电路进行分析。

例如,求差电路和求和电路等。

(3)以虚短和虚断为基础,应用结点电压法进行分析。

参考文献
[1] 康华光. 电子技术基础模拟部分(第五版)[M]. 北京:高等教育出版社. 2006(12)
[2] 邱关源. 电路(第五版)[M]. 北京:高等教育出版社. 2006(3)
(注:可编辑下载,若有不当之处,请指正,谢谢!)。

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