模拟电子技术基础第二章运算放大器
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Word -可编辑2.同相加法运算在同相比例运算电路的基础上,增强一个输入支路,就构成了同相输入求和电路,如图7所示。
因运放具有虚断的特性,对运放同相输入端的电位可用叠加原理求得:1u R 2u图7同相输入求和电路解:因为运算放大器具有虚断的特性,所以_oF R u uR R =+对运算放大器同相输入端的电位可用叠加原理求得:()()()()''2112''1221R R R R u u u R R R R R R +=+++而_+uu =,由此可得:()()()()()()()()''21012''1221''211212''12122112121212F F P P F F F P F n R R R R R R u u u R R R R R R R R R R R R R R R u u R R R R R R R R R R RR R R u u R R R R R u u R R R R ⎡⎤+⎢⎥=+++⎢⎥⎣⎦⎡⎤+⎢⎥=+++⎢⎥⎣⎦⎛⎫⎛⎫+=+⨯ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎛⎫=⨯⨯+ ⎪⎝⎭式中,'12PRR R R =,nF RR R=【例2】图8所示,求该电路的输出电压0u 。
千里之行,始于足下1u R i 2u图8同相加法运算电路解:0==-+u u11111110R u R u R u u i =-=-=+22222220R u R u R u u i =-=-=+FF f R uR u u i 00-=-=+Ff R u R u R u i i i 0221121-=+⇒+=)(22110R u R u R u F +-=3.减法运算双端输入也称差分输入,双端输入能实现减法运算,电路如图9所示。
其输出电压表达式的推导主意与同相输入运算电路相似。
当10i u =时,求出输出电压01u 。
模拟电⼦技术重要知识点整理模拟电⼦技术重要知识点整理第⼀章绪论1.掌握放⼤电路的主要性能指标都包括哪些。
2.根据增益,放⼤电路有哪些分类。
并且会根据输出输⼊关系判断是哪类放⼤电路,会求增益。
第⼆章运算放⼤器1.集成运放适⽤于放⼤何种信号?2.会判断理想集成运放两个输⼊端的虚短、虚断关系。
如:在运算电路中,集成运放的反相输⼊端是否均为虚地。
3.运放组成的运算电路⼀般均引⼊负反馈。
4.当集成运放⼯作在⾮线性区时,输出电压不是⾼电平,就是低电平。
5.在运算电路中,集成运放的反相输⼊端不是均为虚地。
6.理解同相放⼤电路、反相放⼤电路、求和放⼤电路等,会根据⼀个输出输⼊关系表达式判断何种电路能够实现这⼀功能。
7.会根据虚短、虚断分析含有理想运放的放⼤电路。
第三章⼆极管及其基本电路1.按导电性能的优劣可将物质分为导体、半导体、绝缘体三类,导电性能良好的⼀类物质称为导体,⼏乎不导电的物质称为绝缘体,导电性能介于中间的称为半导体。
2.在纯净的单晶硅或单晶锗中,掺⼊微量的五价或三价元素所得的掺杂半导体是什么,其多数载流⼦和少数载流⼦是是什么,⼜称为什么半导体。
3.半导体⼆极管由⼀个PN结做成,管⼼两侧各接上电极引线,并以管壳封装加固⽽成。
4.半导体⼆极管可分为哪两种类型,其适⽤范围是什么。
5.⼆极管最主要的特性是什么。
6.PN结加电压时,空间电荷区的变化情况。
7.杂质半导体中少数载流⼦浓度只与温度有关。
8.掺杂半导体中多数载流⼦主要来源于掺杂。
9.结构完整完全纯净的半导体晶体称为本征半导体。
10.当掺⼊三价元素的密度⼤于五价元素的密度时,可将N型转型为P型;当掺⼊五价元素的密度⼤于三价元素的密度时,可将P型转型为N型。
11.温度升⾼后,⼆极管的反向电流将增⼤。
12.在常温下,硅⼆极管的开启电压约为0.3V,锗⼆极管的开启电压约为0.1V。
13.硅⼆极管的正向压降和锗管的正向压降分别是多少。
14.PN结的电容效应是哪两种电容的综合反映。
第二章运算放大器2.1 集成电路运算放大器2。
1。
1答;通常由输入级,中间级,输出级单元组成,输入级由差分式放大电路组成,可以提高整个电路的性能.中间级由一级或多级放大电路组成,主要是可以提高电压增益。
输出级电压增益为1,可以为负载提供一定的功率。
2.1.2答:集成运放的电压传输曲线由线性区和非线性区组成,线性区的直线的斜率即Vvo很大,直线几乎成垂直直线.非线性区由两条水平线组成,此时的Vo达到极值,等于V+或者V-。
理想情况下输出电压+Vom=V+,-Vom=V-。
2.1.3答:集成运算放大器的输入电阻r约为10^6欧姆,输出电阻r约为100欧姆,开环电压增益Avo约为10^6欧姆。
2.2 理想运算放大器2.2。
1答:将集成运放的参数理想化的条件是:1.输入电阻很高,接近无穷大。
2。
输出电阻很小,接近零.3.运放的开环电压增益很大。
2.2。
2答:近似电路的运放和理想运放的电路模型参考书P27。
2。
3 基本线性运放电路2.3。
1答:1.同相放大电路中,输出通过负反馈的作用,是使Vn自动的跟从Vp,使Vp≈Vn,或Vid=Vp-Vn≈0的现象称为虚短。
2。
由于同相和反相两输入端之间出现虚短现象,而运放的输入电阻的阻值又很高,因而流经两输入端之间Ip=In≈0,这种现象称为虚断。
3.输入电压Vi通过R1作用于运放的反相端,R2跨接在运放的输出端和反相端之间,同相端接地。
由虚短的概念可知,Vn≈Vp=0,因而反相输入端的电位接近于地电位,称为虚地。
虚短和虚地概念的不同:虚短是由于负反馈的作用而使Vp≈Vn,但是这两个值不一定趋向于零,而虚地Vp,Vn接近是零.2.3.2答:由于净输入电压Vid=Vi—Vf=Vp—Vm,由于是正相端输入,所以Vo为正值,Vo等于R1和R2的电压之和,所以有了负反馈电阻后,Vn增大了,Vp不变,所以Vid变小了,Vo变小了,电压增益Av=Vo/Vi变小了。
由上述电路的负反馈作用,可知Vp≈Vn,也即虚短。
模拟电子技术基础知识运算放大器的非线性特性解析与应用研究现代电子技术的发展使得电子设备日益小型化、高效化和多功能化。
在各种电子设备中,运算放大器(Operational Amplifier,简称OP-AMP)是一种十分重要的电子元件。
运算放大器主要用于信号放大、信号滤波和信号变换等电路中,其性能的好坏直接影响到电子设备的取样精度、信噪比和响应速度等指标。
然而,在实际应用中,运算放大器的非线性特性经常会产生一系列问题。
本文将对运算放大器的非线性特性进行解析,并探讨其在实际应用中的应用研究。
一、运算放大器的非线性特性解析运算放大器作为一种基本电路元件,其输出信号与输入信号的关系应该是线性的,即输出信号与输入信号之间存在一个比例关系。
然而,在实际应用中,运算放大器存在一定的非线性特性,主要表现为增益非线性和相位非线性。
1.1 增益非线性增益非线性是指运算放大器在输入信号较小的范围内,其输出信号的增益不随输入信号的变化而线性变化。
具体表现为输入输出特性曲线的局部不是一条直线,而是呈现出曲线的形状。
增益非线性的主要原因是运算放大器内部存在一些非线性元件或因素,如饱和效应、偏置电压不准确等。
1.2 相位非线性相位非线性是指运算放大器在输入信号较大的范围内,其输出信号的相位不随输入信号的变化而线性变化。
相位非线性主要是由运算放大器的频率响应特性不均匀引起的。
具体表现为输入输出信号的相位差不是严格的线性关系。
二、运算放大器非线性特性的应用研究考虑到运算放大器的非线性特性对其在实际应用中的影响,许多研究人员对该问题进行了深入的研究,并提出了一系列的解决方案和应用技巧。
2.1 非线性补偿技术非线性补偿技术是通过引入补偿电路或采用特殊的电路结构,来消除或减小运算放大器的非线性特性。
例如,采用反馈电路、加入补偿电容或调整工作点等方法,可以有效地减小运算放大器的非线性误差。
2.2 非线性特性的校准利用校准技术对运算放大器的非线性特性进行校准,使得其在一定的输入范围内具备较好的线性关系。