基于TI器件的电子竞赛常用模拟系统设计与实践(第一部分) [color=rgb(153, 153, 153) !important][url=][复制链接][/url]
本帖最后由 qwqwqw2088 于 2019-6-17 11:56 编辑 基于TI器件的电子竞赛常用模拟系统设计与实践 第1课 理想运放的模型与求解方法
第2课 主要运放参数与运放类型
第3课 基本放大电路
第4课 运放外部调零电路
第5课 运放构成的衰减器
第6课 基于运放的放大电路设计要点
第7课 程控放大器的实现方法
第8课 模拟开关和运放组成的程控放大器设计
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第1课 理想运放的模型与求解方法
在分析集成运放的各种应用电路时,常常将其中的基础运算放大器看成一个理想运算放大器,将集成运放的几个主要指标理想化后分析,从而简化电路的分析过程。
1.理想运放的模型
理想运放的模型如图1.1.1所示,运放理想化后认为其满足:
(1)输入电阻Ri=∞;
(2)输出电阻Ro=0;
(3)电压放大倍数K=∞;
图1.1.1 理想运放模型
由理想化的条件,可以得出理想运放的两条基本规则:
(1)由于K=∞而输出电压uo为有限值,所以ui=uo/K≈0,即两个输入端可近似为短路(虚短);在同相输入端接地时,反相输入端与地几乎同电位(虚地)。
(2)由于Ri=∞,所以输入电流接近于零。此时,输入端可以近似看成断路(虚断路)。
2.运放的计算方法
理想运放的两条基本规则是分析含有理想运放电路的依据。合理应用这两条规则,并与节点的基尔霍夫电流定律(KCL)、节点电压法和叠加定理结合起来加以运用,是分析理想运放电路的有效方法。
【例】如图1.1.2电路所示,求其输出电压uo。
图1.1.2
(1)法一:根据节点列写KCL方程。
由虚断的慨念,有i+=i-=0,则i1=i2,i3=i4,所以
(1.1.1)
由虚短的慨念,有u+=u-,则
(1.1.2)
(2)法二:节点电压法。
对节点1和节点2列出节点电压方程,得
(1.1.3)
由虚短的慨念,有u+=u-,同样得到式(1.1.2)的结果。
注意:在法一和法二中,由于运放输出电流未知,所以不可列写运放输出端的KCL方程或节点电压方程;在法二中,运放输出uo应当成独立电压源看待。
(3)法三:叠加定理。
当有多路信号输入时,选择叠加定理进行求解可简化分析和运算过程。输出信号uo的大小可看成由u1和u2单独作用所得输出信号的叠加。
当u1单独作用时,u2端接地,运放输出为
(1.1.4)
当u2单独作用时,u1端接地,运放输出为
(1.1.5)
所以,运放最终输出为
(1.1.6)
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