(播放版11)第4章电路定理4第五章运放解析
- 格式:ppt
- 大小:1.90 MB
- 文档页数:61
运算放大器电路原理运算放大器(Operational Amplifier,简称Op-Amp)是一种极为重要的电子元器件,广泛应用于各种电路中。
它具有高增益、差分输入、单端输出等特点,能够放大电压、电流和功率等信号,并提供微弱信号的放大和处理功能。
本文将介绍运算放大器的基本原理及其电路结构。
一、运算放大器的基本原理运算放大器是一个多元件集成电路(IC),通常由几个晶体管、电阻和电容器等元件组成。
它的核心部分是一个差分放大器,具有高增益特性。
运算放大器的输出电压与输入电压之间的关系可以通过下面的公式表示:Vout = Av (V+ - V-)其中,Vout为输出电压,Av为放大器的开环增益,V+和V-分别为非反相输入和反相输入。
二、运算放大器的电路结构运算放大器的电路图可以简化为以下几个主要部分:1.差动放大器:差动放大器是运算放大器的核心部分,它由两个输入电源、两个输入电容和两个晶体管等电路组成。
它的作用是将输入信号进行差分放大,增益高达几千倍。
2.电流镜:电流镜是一个由晶体管组成的电流源,用于提供稳定的电流输出。
它的作用是保持差动放大器的工作点稳定,使得差动放大器的输出可以线性放大。
3.级联放大器:级联放大器由多个差分放大器组成,用于提高整个运算放大器的放大倍数。
每个差分放大器都会放大之前的放大器的输出信号。
4.反馈网络:反馈网络是运算放大器的重要部分,通过它可以实现对输出信号进行控制和调整。
反馈网络可以分为正反馈和负反馈两种形式,具体的选择取决于应用的要求。
三、运算放大器的应用运算放大器在电子电路中具有广泛的应用,主要包括以下几个方面:1.信号放大:运算放大器可将输入信号放大到所需的幅度,用于增强微弱信号。
2.滤波:运算放大器可以配合电容器和电阻等元件,构成滤波电路,用于滤除不需要的频率成分,提取特定频率的信号。
3.比较器:运算放大器可以作为比较器使用,用于判断输入信号的大小关系,并输出相应的逻辑电平。
电路基础原理中的运算放大器解析电路基础原理是电子工程学习的重要基础,掌握其中的关键概念和原理对于理解更复杂的电路设计和工作原理至关重要。
其中一个重要的组成部分就是运算放大器(Operational Amplifier,简称Op-Amp),它在电路中扮演着重要的角色。
一、什么是运算放大器?运算放大器是一种用于放大电路信号的集成电路元件。
它具有两个输入端(非反相输入端和反相输入端)和一个输出端。
运算放大器本身有非常高的增益,因此可以将微弱的输入信号放大到可用的幅度,在电路设计中起到重要作用。
二、运算放大器的基本原理1. 差分放大器运算放大器的非反相输入端和反相输入端构成了差分放大器,它通过比较两个输入端的电压差来产生输出信号。
差分放大器可以将输入信号在幅度上放大,并且可以通过外部电阻的调整来控制放大倍数。
2. 输入阻抗和输出阻抗运算放大器的输入阻抗非常高,说明它几乎不吸收输入信号的电流,而输出阻抗很低,能够在输出信号不受外界干扰的情况下提供准确的电压输出。
3. 开环增益和反馈运算放大器的开环增益非常高,一般可以达到10^5至10^6之间。
为了使运算放大器能够工作在稳定状态并有预期的放大效果,需要进行反馈控制。
反馈电路通过将一部分输出信号反馈到输入端,达到稳定放大的作用。
4. 负反馈在运算放大器的反馈中,负反馈是最常用的形式。
负反馈通过将一部分输出信号反向加在输入端,从而使运算放大器的输入信号与期望输出信号之间的差异减小,提高了电路的稳定性和准确性。
三、运算放大器的应用1. 比较器运算放大器可以作为比较器使用,比较两个输入信号的大小,输出高电平或低电平,用于触发其他电路的动作。
2. 滤波器运算放大器可以与电容和电感等元件结合,构成滤波器电路,对不同频率的信号进行滤波处理。
3. 仪器放大运算放大器可以作为仪器放大电路的核心部件,将微小的信号放大到可测量的幅度,如放大心电图仪的心电信号。
4. 信号发生器运放可以构成简单的信号发生器电路,通过正弦波、方波等信号的输入,产生不同频率和幅度的输出信号。
第5章含有运算放大器的电阻电路总结第5章涵盖了含有运算放大器的电阻电路的相关内容。
在这一章中,我们将看到运算放大器在电阻电路中的应用,包括放大电压、电流和功率以及实现各种电阻电路配置的功能。
以下是本章中所探讨的主要内容。
1.运算放大器基础知识首先,我们对运算放大器进行了简要介绍,包括其概念、基本特性和符号表示。
我们还介绍了运算放大器的放大模式和接地模式,并解释了放大器的正向放大和反向放大。
2.运算放大器的基本原理接下来,我们详细讨论了运算放大器的内部电路结构和工作原理。
我们介绍了差分放大器的原理,其中包括输入端的差模信号和串模信号。
我们还解释了差分放大器的电压增益和电流增益,并讨论了共模抑制比和输入电阻。
3.运算放大器放大电压电路在这一部分,我们探讨了使用运算放大器放大电压的应用。
我们介绍了非反馈放大器和反馈放大器,并解释了电压放大器、反相放大器和非反相放大器的原理。
我们还讨论了输入电阻、输出电阻、电压增益和频率响应等与电压放大器相关的重要参数。
4.运算放大器放大电流电路在这一节,我们将研究运算放大器放大电流的应用。
我们介绍了电流放大器的概念和原理,并解释了电流放大器的输入阻抗和输出阻抗。
我们还讨论了电流逆变器和电流正变器的工作原理,以及电流放大器的电压和电流增益。
5.运算放大器放大功率电路在这一章节中,我们探索了运算放大器的功率放大器应用。
我们介绍了输出级功率放大器和双级功率放大器的原理,并解释了功率放大器的效率和最大输出功率。
我们还讨论了输出级功率放大器的稳定性和保护措施。
6.运算放大器实现电阻电路功能最后,我们研究了运算放大器在实现各种电阻电路功能中的应用。
我们介绍了运算放大器实现电阻、电容和电感的意义,并解释了使用运算放大器实现电阻电路的基本方法。
我们还介绍了使用运算放大器实现滤波器、比较器和积分器等功能。
总体而言,第5章详细介绍了包含运算放大器的电阻电路的相关理论和应用。
通过本章的学习,读者可以了解运算放大器的基本原理和特性,掌握运算放大器在电压、电流和功率放大中的应用,以及了解如何使用运算放大器实现各种电阻电路功能。
现代远程教育《电路》课程学习指导书作者:杨育霞第一章 电路模型和电路定律(一)本章学习目标电路理论主要研究电路中发生的电磁现象,用电流i 、电压u 、和功率P 等物理量来描述其中的过程。
因为电路是由电路元件构成的,因而整个电路的表现如何既要看元件的连接方式,又要看元件的特性,这就决定了电路中各支路电流、支路电压要受到两种基本规律的约束,即元件约束(VCR )和结构约束(亦称拓扑约束)。
掌握电路的基本规律是分析电路的基础。
本章学习目标:理解电路和电路模型的基本概念和类型;熟练掌握电流和电压的参考方向;学会电功率的定义及计算方法;理解电路元件(包括电阻、电容、电感、独立电源和受控电源)的VCR 和电磁特性;能运用基尔霍夫定律和电路元件的VCR 计算简单电路的电压、电流和功率。
(二)本章重点、要点1、电流和电压的参考方向:关联和非关联参考方向。
2、电功率的定义及计算方法。
3、电路元件的概念及类型。
4、电阻元件的数学定义及符号,伏安关系(VCR ),功率和能量。
5.电容元件的数学定义及符号,伏安关系,功率和储能。
6.电感元件的数学定义及符号,伏安关系,功率和储能。
7、电压源的数学模型、电磁特性及伏安特性,电流源的数学模型、电磁特性及伏安特性。
8、受控源的特点、类型、伏安特性和电路模型。
10.基尔霍夫定律,支路、结点、回路、网孔及结构约束的基本概念,基尔霍夫定律KCL 、KVL 。
(三)本章练习题或思考题1、已知图中电压源发出20W 功率,求电流i x 。
2、已知图中A e t i t-=2)(,求电压)(t u3、U 1=10V , U 2=5V 。
分别求电源、电阻的功率。
4.求图示电路中的电流i 。
5.求图示电路中的电压u ab 。
8Va第二章 电阻电路的等效变换(一)本章学习目标“等效变换”在电路理论中是很重要的概念,电路等效变换的方法是电路问题分析中经常使用的方法。
等效变换的目的是简化电路,方便地求出需要求的结果。
邱关源《电路》(第5版)笔记和课后习题(含考研真题)详解完整版>精研学习wang>无偿试用20%资料全国547所院校视频及题库资料考研全套>视频资料>课后答案>往年真题>职称考试第1章电路模型和电路定律1.1复习笔记1.2课后习题详解1.3名校考研真题详解第2章电阻电路的等效变换2.1复习笔记2.2课后习题详解2.3名校考研真题详解第3章电阻电路的一般分析3.1复习笔记3.2课后习题详解3.3名校考研真题详解第4章电路定理4.1复习笔记4.2课后习题详解4.3名校考研真题详解第5章含有运算放大器的电阻电路5.1复习笔记5.2课后习题详解5.3名校考研真题详解第6章储能元件6.1复习笔记6.2课后习题详解6.3名校考研真题详解第7章一阶电路和二阶电路的时域分析7.1复习笔记7.2课后习题详解7.3名校考研真题详解第8章相量法8.1复习笔记8.2课后习题详解8.3名校考研真题详解第9章正弦稳态电路的分析9.1复习笔记9.2课后习题详解9.3名校考研真题详解第10章含有耦合电感的电路10.1复习笔记10.2课后习题详解10.3名校考研真题详解第11章电路的频率响应11.1复习笔记11.2课后习题详解11.3名校考研真题详解第12章三相电路12.1复习笔记12.2课后习题详解12.3名校考研真题详解第13章非正弦周期电流电路和信号的频谱13.1复习笔记13.2课后习题详解13.3名校考研真题详解第14章线性动态电路的复频域分析14.1复习笔记14.2课后习题详解14.3名校考研真题详解第15章电路方程的矩阵形式15.1复习笔记15.2课后习题详解15.3名校考研真题详解第16章二端口网络16.1复习笔记16.2课后习题详解16.3名校考研真题详解第17章非线性电路17.1复习笔记17.2课后习题详解17.3名校考研真题详解第18章均匀传输线18.1复习笔记18.2课后习题详解18.3名校考研真题详解。
第一章电路模型和电路定律1.实际电路:有电工设备和电气器件按预期目的连接构成的电流的通路。
功能:a.能量的传输、分配与转换b.信息的传递、控制与处理共性:建立在同一电路理论基础上2.电路模型:反应实际电路部件的主要电磁性质的理想元件5种基本的理想电路元件:电阻元件:表示消耗电能的元件电感元件:表示产生磁场,储存磁场能量的元件电容元件:表示产生的电场,储存电场能量的元件电压源和电流源:表示将其他形式的能量转变成电能的元件3.u, i 关联参考方向p = ui 表示元件吸收的功率P>0 吸收正功率(吸收)P<0 吸收负功率(发出)4.u, i 非关联参考方向p = ui 表示元件发出的功率P>0 发出正功率(发出)P<0 发出负功率(吸收)注:对一完整的电路,发出的功率=消耗的功率a.分析电路前必须选定电压和点流的参考方向b.参考方向一经选定,必须在图中相应位置标注(包括方向和符号)c.参考方向不同时,其表达式相差一负号,但电压、电流的实际方向不变5.理想电压源和理想电流源理想电压源:其两端电压总能保持定值或一定的时间函数,其值与流过它的电流i无关的元件叫理想电压源。
理想电压源的电压、电流关系:a.电源两端电压由电源本身决定,与外电路无关;与流经它的电流方向、大小无关b.通过电压源的电流由电源及外电路共同决定理想电流源:其输出电流总能保持定值或一定的时间函数,其值与它的两端电压u无关的元件叫理想电流源。
理想电流源的电压、电流关系:a.电流源的输出电流由电源本身决定,与外电路无关;与它的两端电压的方向、大小无关b.电流源两端的电压由电源及外电路共同决定6.受控电源(非独立电源):电压或电流大小和方向不是给定的时间函数,而是受电路中某处的电压或电流控制的电源称为受控电源7.基尔霍夫定律基尔霍夫电压定律(KCL):在集总参数电路中,任意时刻,对任一结点流出(或流入)该节点电流的代数和为零基尔霍夫电压定律(KVL):在集总参数电路中,任意时刻,沿任一回路,所有支路电压的代数和恒等于零注:a.kcl是对支路电流的线性约束,kvl是对回路电压的线性约束。