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Principles of Electric Circuits Lecture 4 Tsinghua University 2004I 、运算放大器（Op Amp ）及其外特性第4讲理想运算放大器II 、理想运算放大器（ideal Op Amp ）及其外特性III 、负反馈理想运算放大器电路分析Principles of Electric Circuits Lecture 4 Tsinghua University 2004I 、运算放大器（Operational Amplifier ）及其外特性运算放大器：•有源电路元件•40～50年代是模拟计算机的基本组成部分. •60年代以来集成度越来越高，稳定性越来越好.可用于直流或低频交流信号的运算和放大.Prescott 内核P4108个晶体管核心面积125mm 2LM324 Op Amp102个晶体管, 120mm 2Principles of Electric Circuits Lecture 4 Tsinghua University 20041. 电路符号a: 反相输入inverting input ，u-b: 非反相输入noninverting input ，u +O: 输出output, u oOp Amp 是有源器件，必须由直流电源供电。
A ：开环电压增益open-loopvoltage gain ，105~108+_u d u +u-u o_+A +abo : 接地ground º+__+u +u-º+_u o a o+_u d _+A +b V CCV CC : 工作电压working voltage Principles of Electric Circuits Lecture 4 Tsinghua University 2004运算放大器消耗的功率：与运算放大器连接的电阻值：运算放大器的输入和输出电阻：W 级k Ω级M Ω级和Ω级Principles of Electric Circuits Lecture 4 Tsinghua University 2004令u d =u +-u -u o u d0分三个区域：①线性工作区：|u d |<U ds , 则u o =Au d②正向饱和区：③反向饱和区：u d > U ds , 则u o = U sat u d <-U ds , 则u o = -U sat2. 运算放大器的外特性实际特性U sat -U sat U ds -U ds近似特性+_u d+_u +_+u -_+u o _+A +U ds 通常很小，比如U sat =13V, A =105，则本讲讨论Op Amp 运行于线性区U ds =0.13mVPrinciples of Electric Circuits Lecture 4 Tsinghua University 20043. 电路模型R i ：运算放大器两输入端间的输入电阻（很大）。
电路的若干定理
第4章 电路的若干定理 4.1
叠加定理 4.1 叠加定理 4.2
替代定理 4.2 替代定理 4.3 戴维南定理和诺顿定理 4.3 戴维南定理和诺顿定理 4.4
特勒根定理 4.4 特勒根定理 4.5
互易定理 4.5 互易定理 4.6
对偶电路与对偶原理 4.6 对偶电路与对偶原理 本章重点 本章重点
� 本章
本章重点重点重点 • 熟练掌握叠加定理、戴维南和诺顿定理
4.1 叠加定理（Superposition Theorem）
4.2 替代定理（Substitution Theorem）
4.3 戴维南定理和诺顿定理
（Thevenin-Norton Theorem ） 几个名词
小结：
（1）戴维南等效电路中电压源电压等于将外电路断开时端口处的开路电压U oc，电压源方向与所求开路电压方向相同。
（2）串联电阻为将一端口内部独立电源全部置零（电压源短路，电流源开路）后，所得一端口网络的等效电阻。
等效电阻的计算方法：
a. 当网络内部不含有受控源时可采用电阻串并联的方法
计算；
b. 端口加电压求电流法或加电流求电压法（内部独立电
源置零）。
c. 等效电阻等于端口的开路电压与短路电流的比（内部独
立电源保留）。
（3）当一端口内部含有受控源时，控制支路与受控源支路必须包含在被化简的同一部分电路中。
4.4 特勒根定理（Tellegen’s Theorem）
注意：各支路电压、电流均取关联的参考方向 注意：各支路电压、电流均取关联的参考方向 + + ––u 证明：
+ + ––u ˆ
3. 功率平衡定理
在任一瞬间，任一电路中的所有支路所吸收的瞬时 功率的代数和为零，即
此亦可认为特勒根定理在同一电路上的表述。
特勒根定理适用于一切集总参数电路。
只要各支路 u 、i 满足KCL 、KVL 即可。
注意
∑==∑==b
k k k b k k i u p 1
1
将特勒根定理用于同一电路中各支路电流、电压即可
证得上述关系。
）则为同一电路（亦可视为
ˆ ,ˆ ,ˆ ,k k k k i i u u N N ==
4.5 互易定理（Reciprocity Theorem）
0ˆˆˆ ˆˆˆ ˆ3
2211322111
∑∑∑====++=++=b
k k k k b
k k
k b k k k i i R i u i u i u i u i u i u 即
0ˆˆˆ ˆˆˆ ˆ3
2211322111∑∑∑====++=++=b
k k
k k b
k k k b
k k
k i i R i u i u i u i u i u
i u
两式相减，得
11221122
ˆˆˆˆu i u i u i u i +=+
4.6 对偶电路与对偶原理（Dual Principle）。
