经典运放电路分析_经典_

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经典运放电路分析_经典_

从虚断从虚断,,虚短分析基本运放电路虚短分析基本运放电路

运算放大器组成的电路五花八门,令人眼花瞭乱,是模拟电路中学习的重点。在分析它的工作原理时倘没有抓住核心,往往令人头大。为此本人特搜罗天下运放电路之应用,来个“庖丁解牛”,希望各位看完后有所斩获。 遍观所有模拟电子技朮的书籍和课程,在介绍运算放大器电路的时候,无非是先给电路来个定性,比如这是一个同向放大器,然后去推导它的输出与输入的关系,然后得出Vo=(1+Rf)Vi,那是一个反向放大器,然后得出

Vo=-Rf*Vi……最后学生往往得出这样一个印象:记住公式就可以了!如果我们将电路稍稍变换一下,他们就找不着北了!

今天,教各位战无不胜的两招,这两招在所有运放电路的教材里都写得明白,就是“虚短”和“虚断”,不过要把它运用得出神入化,就要有较深厚的功底了。

虚短和虚断的概念

由于运放的电压放大倍数很大,一般通用型运算放大器的开环电压放大倍数都在80 dB 以上。而运放的输出电压是有限的,一般在 10 V~14 V。因此运放的差模输入电压不足1 mV,两输入端近似等电位,相当于 “短路”。开环电压放大倍数越大,两输入端的电位越接近相等。

“虚短”是指在分析运算放大器处于线性状态时,可把两输入端视为等电位,这一特性称为虚假短路,简称虚短。显然不能将两输入端真正短路。

由于运放的差模输入电阻很大,一般通用型运算放大器的输入电阻都在1MΩ以上。因此流入运放输入端的电流往往不足1uA,远小于输入端外电路的电流。故 通常可把运放的两输入端视为开路,且输入电阻越大,两输入端越接

近开路。“虚断”是指在分析运放处于线性状态时,可以把两输入端视为等效开路,这一特性 称为虚假开路,简称虚断。显然不能将两输入端真正断路。 在分析运放电路工作原理时,首先请各位暂时忘掉什么同向放大、反向放大,什么加法器、减法器,什么差动输入……暂时忘掉那些输入输出关系的公式……这些东东只会干扰你,让你更糊涂﹔也请各位暂时不要理会输入偏置电流、共模抑制比、失调电压等电路参数,这是设计者要考虑的事情。我们理解的就是理想放大器(其实在维修中和大多数设计过程中,把实际放大器当做理想放大器来分析也不会有问题)。

好了,让我们抓过两把“板斧”------“虚短”和“虚断”,开始“庖丁解牛”了。

1)反向放大器

反向放大器:

图1

图一运放的同向端接地=0V,反向端和同向端虚短,所以也是0V,反向输入端输入电阻很高,虚断,几乎没有电流注入和流出,那么R1和R2相当于是串联的,流过一个串联电路中的每一只组件的电流是相同的,即流过R1的电流和流过R2

的电流是相同的。

流过R1的电流:I1 = (Vi - V-)/R1 ………a

流过R2的电流:I2 = (V- - Vou t)/R2 ……b

V- = V+ = 0 ………………c

I1 = I2 ……………………d

求解上面的初中代数方程得Vou t = (-R2/R1)*Vi

这就是传说中的反向放大器的输入输出关系式了。

同向放大器:

2)同向放大器

图2

图二中Vi与V-虚短,则 Vi = V- ……a

因为虚断,反向输入端没有电流输入输出,通过R1和R2 的电流相等,设此电流为I,由欧姆定律得: I = Vou t/(R1+R2) ……b

Vi等于R2上的分压, 即:Vi = I*R2 ……c

由abc式得Vou t=Vi*(R1+R2)/R2 这就是传说中的同向放大器的公式了。

图3

图三中,由虚短知: V- = V+ = 0 ……a

由虚断及基尔霍夫定律知,通过R2与R1的电流之和等于通过R3的电流,故 (V1 – V-)/R1 + (V2– V-)/R2 = (V- –Vou t)/R3 ……b

代入a式,b式变为V1/R1 + V2/R2 = Vou t/R3 如果取R1=R2=R3,则上式变为-Vou t=V1+V2,这就是传说中的加法器了。

图4

请看图四。因为虚断,运放同向端没有电流流过,则流过R1和R2的电流相等,同理流过R4和R3的电流也相等。

故 (V1 – V+)/R1 = (V+ - V2)/R2 ……a

(Vou t– V-)/R3 = V-/R4 ……b

由虚短知: V+ = V- ……c 如果R1=R2,R3=R4,则由以上式子可以推导出 V+ = (V1 + V2)/2 V- = Vou t/2 故 Vou t = V1 + V2也是一个加法器,呵呵!

减法器

5)减法器

图5

图五由虚断知,通过R1的电流等于通过R2的电流,同理通过R4的电流等于R3的电流,故有 (V2– V+)/R1 = V+/R2 ……a

(V1 – V-)/R4 = (V- - Vou t)/R3 ……b

如果R1=R2, 则V+ = V2/2 ……c

如果R3=R4, 则V- = (Vou t + V1)/2 ……d

由虚短知 V+ = V- ……e

所以 Vou t=V2-V1 这就是传说中的减法器了。

图6

图六电路中,由虚短知,反向输入端的电压与同向端相等,

由虚断知,通过R1的电流与通过C1的电流相等。

通过R1的电流 i=V1/R1

通过C1的电流i=C*d Uc/d t=-C*dVou t/d t

所以 Vou t=((-1/(R1*C1))∫V1d t 输出电压与输入电压对时间的积分成正比,这就是传说中的积分电路了。

若V1为恒定电压U,则上式变换为Vou t = -U*t/(R1*C1) t 是时间,则Vou t 输出电压是一条从0至负电源电压按时间变化的直线。

图7

图七中由虚断知,通过电容C1和电阻R2的电流是相等的,

由虚短知,运放同向端与反向端电压是相等的。

则: Vou t = -i * R2 = -(R2*C1)dV1/d t

这是一个微分电路。

如果V1是一个突然加入的直流电压,则输出Vou t对应一个方向与V1相反的脉

冲。

图8

由虚短知 V x = V1 ……a

V y = V2 ……b

由虚断知,运放输入端没有电流流过,则R1、R2、R3可视为串联,通过每一个电阻的电流是相同的, 电流I=(V x-V y)/R2 ……c

则: Vo1-Vo2=I*(R1+R2+R3) = (V x-V y)(R1+R2+R3)/R2 ……d

由虚断知,流过R6与流过R7的电流相等,若R6=R7, 则V w = Vo2/2 ……e

同理若R4=R5,则Vou t– Vu = Vu – Vo1,故Vu = (Vou t+Vo1)/2 ……f 由虚短知,Vu = V w ……g

由e f g得 Vou t = Vo2– Vo1 ……h

由d h得 Vou t = (V y–V x)(R1+R2+R3)/R2 上式中(R1+R2+R3)/R2是定值,此值确定了差值(V y–V x)的放大倍数。

这个电路就是传说中的差分放大电路了。

9)电流检测

电流检测:

图9

分析一个大家接触得较多的电路。很多控制器接受来自各种检测仪表的0~20mA或4~20mA电流,电路将此电流转换成电压后再送A DC转换成数字信号,图九就是这样一个典型电路。如图4~20mA电流流过采样100Ω电阻R1,在R1上会产生0.4~2V的电压差。由虚断知,运放输入端没有电流流过,则流过R3和R5的电流相等,流过R2和R4的电流相等。故:

(V2-V y)/R3 = V y/R5 ……a

(V1-V x)/R2 = (V x-Vou t)/R4 ……b

由虚短知: V x = V y ……c

电流从0~20mA变化,则V1 = V2 + (0.4~2) ……d

由c d 式代入b 式得(V 2 + (0.4~2)-V y )/R 2 = (V y -Vou t )/R4 ……e 如果R 3=R 2,R4=R 5,则由e -a 得Vou t = -(0.4~2)R4/R 2 ……f

图九中R4/R 2=22k/10k =2.2,则f 式Vou t = -(0.88~4.4)V,

即是说,将4~20mA 电流转换成了-0.88 ~ -4.4V 电压,此电压可以送A DC 去处理。

注:若将若将图九图九图九电流反接既得电流反接既得电流反接既得 Vout = Vout = Vout = ++(0.88~4.4)V (0.88~4.4)V,,

1010))电压电流转换检测电压电流转换检测::

图10

电流可以转换成电压,电压也可以转换成电流。图十就是这样一个电路。上图的负反馈没有通过电阻直接反馈,而是串联了三极管Q 1的发射结,大家可不要以为是一个比较器就是了。只要是放大电路,虚短虚断的规律仍然是符合的!

由虚断知,运放输入端没有电流流过,

则 (Vi – V1)/R 2 = (V1 – V4)/R 6 ……a

同理 (V 3 – V 2)/R 5 = V 2/R4 ……b

由虚短知 V1 = V 2 ……c

如果R 2=R 6,R4=R 5,则由abc 式得V 3-V4=Vi

上式说明R 7两端的电压和输入电压Vi 相等,则通过R 7的电流I =Vi /R 7,如果负载R L<<100K Ω,则通过R l 和通过R 7的电流基本相同。

1111))传感器检测传感器检测::

图11

来一个复杂的,呵呵!图十一是一个三线制PT 100前置放大电路。PT 100传感器引出三根材质、线径、长度完全相同的线,接法如图所示。有2V 的电压加在由R14、R 20、R15、Z 1、PT 100及其线电阻组成的桥电路上。Z 1、Z2、Z3、D 11、D 12、D 83及各电容在电路中起滤波和保护作用,静态分析时可不予理会,Z 1、Z2、Z3可视为短路,D 11、D 12、D 83及各电容可视为开路。由电阻分压知, V 3=2*R 20/(R14+20)=200/1100=2/11 ……a

由虚短知,U 8B 第6、7脚 电压和第5脚电压相等 V4=V 3 ……b

由虚断知,U8A第2脚没有电流流过,则流过R18和R19上的电流相等。 (V2-V4)/R19=(V5-V2)/R18 ……c

由虚断知,U8A第3脚没有电流流过, V1=V7……d 在桥电路中R15和Z1、PT100及线电阻串联,PT100与线电阻串联分得的电压通过电阻R17加至U8A的第3脚,V7=2*(R x+2R0)/(R15+R x+2R0) …..e

由虚短知,U8A第3脚和第2脚电压相等, V1=V2 ……f

由abc d e f得, (V5-V7)/100=(V7-V3)/2.2 化简得 V5=(102.2*V7-100V3)/2.2即 V5=204.4(R x+2R0)/(1000+R x+2R0) –200/11 ……g

上式输出电压V5是R x的函数我们再看线电阻的影响。Pt100最下端线电阻上产生的电压降经过中间的线电阻、Z2、R22,加至U8C的第10脚,

由虚断知, V5=V8=V9=2*R0/(R15+R x+2R0) ……a

(V6-V10)/R25=V10/R26 ……b

由虚短知, V10=V5 ……c

由式abc得 V6=(102.2/2.2)V5=204.4R0/[2.2(1000+R x+2R0)] ……h

由式gh组成的方程组知,如果测出V5、V6的值,就可算出R x及R0,知道R x,查pt100分度表就知道温度的大小了。

精心收集:单电源供电时的运算放大器应用大全

单电源运算放大器应用集锦 (一):基础知识 我们经常看到很多非常经典的运算放大器应用图集,但是这些应用都建立在双电源的基础上,很多时候,电路的设计者必须用单电源供电,但是他们不知道该如何将双电源的电路转换成单电源电路。 在设计单电源电路时需要比双电源电路更加小心,设计者必须要完全理解这篇文章中所述的内容。 1.1 电源供电和单电源供电 所有的运算放大器都有两个电源引脚,一般在资料中,它们的标识是VCC+和VCC-,但是有些时候它们的标识是VCC+和GND。这是因为有些数据手册的作者企图将这种标识的差异作为单电源运放和双电源运放的区别。但是,这并不是说他们就一定要那样使用――他们可能可以工作在其他的电压下。在运放不是按默认电压供电的时候,需要参考运放的数据手册,特别是绝对最大供电电压和电压摆动说明。 绝大多数的模拟电路设计者都知道怎么在双电源电压的条件下使用运算放大器,比如图一左边的那个电路,一个双电源是由一个正电源和一个相等电压的负电源组成。一般是正负15V,正负12V和正负5V 也是经常使用的。输入电压和输出电压都是参考地给出的,还包括正负电压的摆动幅度极限Vom以及最大输出摆幅。 单电源供电的电路(图一中右)运放的电源脚连接到正电源和地。正电源引脚接到VCC+,地或者VCC -引脚连接到GND。将正电压分成一半后的电压作为虚地接到运放的输入引脚上,这时运放的输出电压也是该虚地电压,运放的输出电压以虚地为中心,摆幅在Vom 之内。有一些新的运放有两个不同的最高输出电压和最低输出电压。这种运放的数据手册中会特别分别指明Voh 和Vol 。需要特别注意的是有不少的设计者会很随意的用虚地来参考输入电压和输出电压,但在大部分应用中,输入和输出是参考电源地的,所以设计者必须在输入和输出的地方加入隔直电容,用来隔离虚地和地之间的直流电压。(参见1.3节) 图一 通常单电源供电的电压一般是5V,这时运放的输出电压摆幅会更低。另外现在运放的供电电压也可以是3V 也或者会更低。出于这个原因在单电源供电的电路中使用的运放基本上都是Rail-To-Rail 的运放,这样就消除了丢失的动态范围。需要特别指出的是输入和输出不一定都能够承受Rail-To-Rail 的电压。虽然器件被指明是轨至轨(Rail-To-Rail)的,如果运放的输出或者输入不支持轨至轨,接近输入或者接近输出电压极限的电压可能会使运放的功能退化,所以需要仔细的参考数据手册是否输入和输出是否都是轨至轨。这样才能保证系统的功能不会退化,这是设计者的义务。

经典运放电路分析

从虚断,虚短分析基本运放电路 运算放大器组成的电路五花八门,令人眼花瞭乱,是模拟电路中学习的重点。在分析它的工作原理时倘没有抓住核心,往往令人头大。为此本人特搜罗天下运放电路之应用,来个“庖丁解牛”,希望各位看完后有所斩获。 遍观所有模拟电子技朮的书籍和课程,在介绍运算放大器电路的时候,无非是先给电路来个定性,比如这是一个同向放大器,然后去推导它的输出及输入的关系,然后得出Vo=(1+Rf)Vi,那是一个反向放大器,然后得出 Vo=-Rf*Vi……最后学生往往得出这样一个印象:记住公式就可以了!如果我们将电路稍稍变换一下,他们就找不着北了! 今天,教各位战无不胜的两招,这两招在所有运放电路的教材里都写得明白,就是“虚短”和“虚断”,不过要把它运用得出神入化,就要有较深厚的功底了。 虚短和虚断的概念 由于运放的电压放大倍数很大,一般通用型运算放大器的开环电压放大倍数都在80 dB以上。而运放的输出电压是有限的,一般在 10 V~14 V。因此运放的差模输入电压不足1 mV,两输入端近似等电位,相当于“短路”。开环电压放大倍数越大,两输入端的电位越接近相等。 “虚短”是指在分析运算放大器处于线性状态时,可把两输入端视为等电位,这一特性称为虚假短路,简称虚短。显然不能将两输入端真正短路。 由于运放的差模输入电阻很大,一般通用型运算放大器的输入电阻都在1MΩ以上。因此流入运放输入端的电流往往不足1uA,远小于输入端外电路的电流。故通常可把运放的两输入端视为开路,且输入电阻越大,两输入

端越接近开路。“虚断”是指在分析运放处于线性状态时,可以把两输入端视为等效开路,这一特性称为虚假开路,简称虚断。显然不能将两输入端真正断路。 在分析运放电路工作原理时,首先请各位暂时忘掉什么同向放大、反向放大,什么加法器、减法器,什么差动输入……暂时忘掉那些输入输出关系的公式……这些东东只会干扰你,让你更糊涂﹔也请各位暂时不要理会输入偏置电流、共模抑制比、失调电压等电路参数,这是设计者要考虑的事情。我们理解的就是理想放大器(其实在维修中和大多数设计过程中,把实际放大器当做理想放大器来分析也不会有问题)。 好了,让我们抓过两把“板斧”------“虚短”和“虚断”,开始“庖丁解牛”了。 1)反向放大器: 图1 图一运放的同向端接地=0V,反向端和同向端虚短,所以也是0V,反向输入端输入电阻很高,虚断,几乎没有电流注入和流出,那么R1和R2相当于是串联的,

常用运放电路及其各类比较器电路

常用运放电路及其各类比较器电路

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彭发喜,制作 同相放大电路: 运算放大器的同相输入端加输入信号,反向输入端加来自输出的负反馈信号,则为同相放大器。 图是同相放大器电路图。 因为e1=e2,所以输入电流极小,输入阻抗极高。 如果运算放大器的输入偏置电流,则 e1=e2 放大倍数: 原理图:

反相比例运算放大电路图: 1号图: 2号图: 反相输入放大电路如图1所示,信号电压通过电阻R1加至运放的反相输入端,输出电压vo通过反馈电阻Rf反馈到运放的反相输入端,构成电压并联负反馈放大电路。R ¢为平衡电阻应满足R ¢= R1//Rf。 利用虚短和虚断的概念进行分析,vI=0,vN=0,iI=0,则 即

∴ 该电路实现反相比例运算。 反相放大电路有如下特点 1.运放两个输入端电压相等并等于0,故没有共模输入信号,这样对运放的共模抑制比没有特殊要求。 2.vN= vP,而vP=0,反相端N没有真正接地,故称虚地点。 3.电路在深度负反馈条件下,电路的输入电阻为R1,输出电阻近似为零。 运算放大器减法电路原理: 图为运放减法电路 由e1输入的信号,放大倍数为R3/R1,并与输出端e0相位相反,所以 由e2输入的信号,放大倍数为 与输出端e0相位相,所以

当R1=R2=R3=R4时e0=e2-e1 加法运算放大器电路: 加法运算放大器电路包含有反相加法电路和同相加法电路. 同相加法电路:由LF155组成。 三个输入信号同时加到运放同相端,其输入输出电压关系式:

电路分析基础复习提纲

d ()d () ()()()d d q t u t q t C u t i t C t t =??= =第一章 1. 参考电压和参考电流的表示方法。 (1)电流参考方向的两种表示: A )用箭头表示:箭头的指向为电流的参考方向。 (图中标出箭头) B )用双下标表示:如 i AB , 电流的参考方向由A 指向B 。 (图中标出A 、B ) (2) 参考电压方向: 即电压假定的正方向,通常用一个箭头、“+”、”-”极性或“双下标”表示。 (3)电路中两点间的电压降就等于这两点的电位差,即U ab = V a - V b 2. 关联参考方向和非关联参考方向的定义 若二端元件上的电压的参考方向与电流的参考方向一致(即参考电流从参考电压的正极流向负极),则称之为关联参考方向。否则为非关联参考方向。 3. 关联参考方向和非关联参考方向下功率的计算公式: (1)u, i 取关联参考方向:p = u i (2)u, i 取非关联参考方向:p =- ui 按此方法,如果计算结果p>0,表示元件吸收功率或消耗功率;p<0,表示发出功率或产生功率。 关联参考方向和非关联参考方向下欧姆定律的表达式: (1)电压与电流取关联参考方向: u = Ri (2)电压与电流取非关联参考方向: u =–Ri 。 4.电容元件 (1)伏安特性 (2)两端的电压与与电路对电容的充电过去状况有关 (3)关联参考方向下电容元件吸收的功率 (4)电容元件的功率与储能 d ()()()()() d C u t p t u t i t C u t t =?=?2 1()d d ()2 C C W p t t C u u C u t ==?=???

常见运放滤波电路

滤波电路 这节非常深入地介绍了用运放组成的有源。在很多情况中,为了阻挡由于虚地引起的直流电平,在运放的输入端串入了电容。这个电容实际上是一个高通滤波器,在某种意义上说,像这样的运放电路都有这样的电容。设计者必须确定这个电容的容量必须要比电路中的其他电容器的容量大100 倍以上。这样才可以保证电路的幅频特性不会受到这个输入电容的影响。如果这个滤波器同时还有放大作用,这个电容的容量最好是电路中其他电容容量的1000 倍以上。如果输入的信号早就包含了VCC/2 的直流偏置,这个电容就可以省略。 这些电路的输出都包含了VCC/2 的直流偏置,如果电路是最后一级,那么就必须串入输出电容。 这里有一个有关滤波器设计的协定,这里的滤波器均采用单电源供电的运放组成。滤波器的实现很简单,但是以下几点设计者必须注意: 1. 滤波器的拐点(中心)频率 2. 滤波器电路的增益 3. 带通滤波器和带阻滤波器的的Q值 4. 低通和高通滤波器的类型(Butterworth 、Chebyshev、Bessell) 不幸的是要得到一个完全理想的滤波器是无法用一个运放组成的。即使可能,由于各个元件之间的负杂互感而导致设计者要用非常复杂的计算才能完成滤波器的设计。通常对波形的控制要求越复杂就意味者需要更多的运放,这将根据设计者可以接受的最大畸变来决定。或者可以通过几次实验而最终确定下来。如果设计者希望用最少的元件来实现滤波器,那么就别无选择,只能使用传统的滤波器,通过计算就可以得到了。 3.1 一阶滤波器 一阶滤波器是最简单的电路,他们有20dB 每倍频的幅频特性 3.1.1 低通滤波器 典型的低通滤波器如图十三所示。

三相电路两种连接方式解析

三相电路两种连接方式解析 在三相电路中,三相电源及三相负载都有两种连接方式:星形连接和三角形连接。 8.2.1 星形连接 在图8.3所示的三相电路中,三相电压源及三相负载都是星形连接的。各相电压源的负 极性端连接在一起,称为三根电源的中点或零点,用N表示。各相电压源的正极性端A、B C引出,以便与负载相连。这就是星形连接方式,或称Y形连接方式。三相负载Z A、Z B、Z C 也是星形连接的。各相负载的一端连接在一起,称为负载的中点或零点,用N'表示。各相 负载的另一端A、B'、C'引出后与电源连接。电源与负载相应各相的连接线AA、BB、CC 称为端线。电源中点与负载中点的连线NN称为中线或零线。具有三根端线及一根中线的三 相电路称为三相四线制电路;如果只接三根端线而不接中线,则称为三相三线制电路。 g V AB g V AN 2{ a V AN .3 g 30°V AN g V BC g V BN 2 g a V BN.3 g 30°V BN g V CA g V CN 2 g a V CN.3 g 30O V CN (8.6) g g 电压,V A'N'、V B'N'、 g V C'N'为负载相电压。端线之间的电压称为 g g 线电压。例如V AB、V BC、 g g g V CA是电源的线电压,V AB'、V B'C g V C'A'是负载的线电压。流过电源或负载各相的电流称 为相电流。流过各端线的电流称为当 电源或负载为星形连接时,电压为 线电流,流过中线的电流称为中线电流。 线电压等于两个相应的相电压之差,例如在电源侧, 各线 如果相电压是三项对称的,即 为 g V AB g V AN g V BN g V BC g V BN g V CN g V CA g V CN g V AN g V BN 2 g g a V AN,V CN 2 i a g V BN, 在三相电路中,电源或负载各相的电压称为相电压。例如V AN、V BN、V CN为电源相 (8.5) g 2 g V AN a V CN则式(8.5)成

运放的应用实例和设计指南

1.1运放的典型设计和应用 1.1.1运放的典型应用 运放的基本分析方法:虚断,虚短。对于不熟悉的运放应用电路,就使用该基本分析方法。 运放是用途广泛的器件,接入适当的反馈网络,可用作精密的交流和直流放大器、有源滤波器、振荡器及电压比较器。 1) 运放在有源滤波中的应用 图有源滤波 上图是典型的有源滤波电路(赛伦-凯电路,是巴特沃兹电路的一种)。有源滤波的好处是可以让大于截止频率的信号更快速的衰减,而且滤波特性对电容、电阻的要求不高。 该电路的设计要点是:在满足合适的截止频率的条件下,尽可能将R233和R230的阻值选一致,C50和C201的容量大小选取一致(两级RC电路的电阻、电容值相等时,叫赛伦凯电路),这样就可以在满足滤波性能的情况下,将器件的种类归一化。 其中电阻R280是防止输入悬空,会导致运放输出异常。 滤波最常用的3种二阶有源低通滤波电路为 巴特沃兹,单调下降,曲线平坦最平滑; 切比雪夫,迅速衰减,但通带中有纹波; 贝塞尔(椭圆),相移与频率成正比,群延时基本是恒定。

二阶有源低通滤波 电路的画法和截止频率 2) 运放在电压比较器中的应用 R785K1 ACH_BF1 FREN1 U85PS2801-1 1 2 4 3 R273 1K R274 1K C213 22nF FREN1 R292 200K - + U87B LM393DR2G 5 6 7 R275 1K 图电压比较 上图是典型信号转换电路,将输入的交流信号,通过比较器LM393,将其转化为同频率的方波信号(存在反相,让软件处理一下就可以),该电路在交流信号测频中广泛使用。 该电路实际上是过零比较器和深度放大电路的结合。 将输出进行(1+R292/R273)倍的放大,放大倍数越高,方波的上升边缘越陡峭。 该电路中还有一个关键器件的阻值要注意,那就是R275,R275决定了方波的上升速度。 3) 恒流源电路的设计 如图所示,恒流原理分析过程如下: U5B(上图中下边的运放)为电压跟随器,故V4 V1=; 由运算放大器的虚短原理,对于运放U4A(上图中上边的运放)有:V5 V3=;

三相电路两种连接方式解析

三相电路两种连接方式解析 在三相电路中,三相电源及三相负载都有两种连接方式:星形连接和三角形连接。 8.2.1 星形连接 在图8.3所示的三相电路中,三相电压源及三相负载都是星形连接的。各相电压源的负极性端连接在一起,称为三根电源的中点或零点,用N 表示。各相电压源的正极性端A 、B 、C 引出,以便与负载相连。这就是星形连接方式,或称Y 形连接方式。三相负载Z A 、Z B 、Z C 也是星形连接的。各相负载的一端连接在一起,称为负载的中点或零点,用N ’表示。各相负载的另一端A ’、B ’、C ’引出后与电源连接。电源与负载相应各相的连接线AA ’、BB ’、CC ’称为端线。电源中点与负载中点的连线NN ’称为中线或零线。具有三根端线及一根中线的三相电路称为三相四线制电路;如果只接三根端线而不接中线,则称为三相三线制电路。 N -+-B I C I A E B E C E B - --+ + -+’ C ’ AN V BN V 图8.3 电源与负载均为星形连接的三相电路 在三相电路中,电源或负载各相的电压称为相电压。例如AN V g 、BN V g 、CN V g 为电源相电压,'' A N V g 、'' B N V g 、'' C N V g 为负载相电压。端线之间的电压称为线电压。例如AB V g 、BC V g 、 CA V g 是电源的线电压,'' A B V g 、'' B C V g 、''C A V g 是负载的线电压。流过电源或负载各相的电流称 为相电流。流过各端线的电流称为线电流,流过中线的电流称为中线电流。 当电源或负载为星形连接时,线电压等于两个相应的相电压之差,例如在电源侧,各线电压为 AB AN BN BC BN CN CA CN AN V V V V V V V V V g g g g g g g g g (8.5) 如果相电压是三项对称的,即2 BN AN V a V g g ,2 CN BN V a V g g ,2 AN CN V a V g g 则式(8.5)成为 222330330330AB AN AN AN BC BN BN BN CA CN CN CN V V a V V V V a V V V V a V V g g g g o g g g g o g g g g o (8.6) 线电压与相电压的相量图如图8.4a 或图8.4b 所示。由于在复平面上相量可以平移,所以这

单电源运放电路图集

单电源运放图集 前言 前段时间去福州出差,看到TI的《A Single-Supply Op-Amp Circuit Collection》这篇文章,觉得不错,就把它翻译了过来,希望能对大家有点用处。这篇文章没有介绍过多的理论知识,想要深究的话还得找其他的文章,比如象这里提到过的《Op Amps for Everyone》。我的E文不好,在这里要感谢《金山词霸》。 ^_^ 水平有限(不是客气,呵呵),如果你发现什么问题请一定指出,先谢谢大家了。 E-mail:wz_carbon@https://www.360docs.net/doc/242711233.html, 王桢 10月29日

介绍 我们经常看到很多非常经典的运算放大器应用图集,但是他们都建立在双电源的基础上,很多时候,电路的设计者必须用单电源供电,但是他们不知道该如何将双电源的电路转换成单电源电路。 在设计单电源电路时需要比双电源电路更加小心,设计者必须要完全理解这篇文章中所述的内容。 1. 1电源供电和单电源供电 所有的运算放大器都有两个电源引脚,一般在资料中,它们的标识是VCC+和VCC -,但是有些时候它们的标识是VCC+和GND。这是因为有些数据手册的作者企图将这种标识的差异作为单电源运放和双电源运放的区别。但是,这并不是说他们就一定要那样使用――他们可能可以工作在其他的电压下。在运放不是按默认电压供电的时候,需要参考运放的数据手册,特别是绝对最大供电电压和电压摆动说明。 绝大多数的模拟电路设计者都知道怎么在双电源电压的条件下使用运算放大器,比如图一左边的那个电路,一个双电源是由一个正电源和一个相等电压的负电源组成。一般是正负15V,正负12V和正负5V也是经常使用的。输入电压和输出电压都是参考地给出的,还包括正负电压的摆动幅度极限V om以及最大输出摆幅。 单电源供电的电路(图一中右)运放的电源脚连接到正电源和地。正电源引脚接到VCC+,地或者VCC-引脚连接到GND。将正电压分成一半后的电压作为虚地接到运放的输入引脚上,这时运放的输出电压也是该虚地电压,运放的输出电压以虚地为中心,摆幅在V om之内。有一些新的运放有两个不同的最高输出电压和最低输出电压。这种运放的数据手册中会特别分别指明V oh和V ol。需要特别注意的是有不少的设计者会很随意的用虚地来参考输入电压和输出电压,但在大部分应用中,输入和输出是参考电源地的,所以设计者必须在输入和输出的地方加入隔直电容,用来隔离虚地和地之间的直流电压。(参见1.3节) 图一 通常单电源供电的电压一般是5V,这时运放的输出电压摆幅会更低。另外现在运放的供电电压也可以是3V也或者会更低。出于这个原因在单电源供电的电路中使用的运放基本上都是Rail-To-Rail的运放,这样就消除了丢失的动态范围。需要特别指出的是输入和输出不一定都能够承受Rail-To-Rail的电压。虽然器件被指明是Rail-To -Rail的,如果运放的输出或者输入不支持Rail-To-Rail,接近输入或者接近输出电压极限的电压可能会使运放的功能退化,所以需要仔细的参考数据手册是否输入和输出是否都是Rail-To-Rail。这样才能保证系统的功能不会退化,这是设计者的义务。1. 2虚地

第5章三相电路分析

第5章三相电路 一、填空题: 1. 对称三相负载作Y接,接在380V的三相四线制电源上。此时负载端的相电压等于倍的线电压;相电流等于倍的线电流;中线电流等于。 2. 有一对称三相负载接成星形联接,每相阻抗模均为22Ω,功率因数为0.8,又测出负载中的电流为10A,那么三相电路的有功功率为;无功功率为;视在功率为。假如负载为感性设备,则等效电阻是;等效电感量为。 3. 三相对称电压是指频率、幅值、相位互差的三相交流电压,三相对称电压的瞬时值之和等于。 4. 在三相对称负载三角形连接的电路中,线电压为220V,每相电阻均为110Ω,则相电流I P=___ ____,线电流I L=___ __。线电流比相应的相电流。 5.对称三相电路Y形连接,若相电压为60 220t u A V,则线电压 sin u V。 AB 6.三相四线制供电方式,中线的作用是使星形连接的不对称负载的对称,中线上不许接、。 7.三相电路星形连接,各相电阻性负载不对称,测得I A =2A,I B =4A,I C=4A,则中线上的电流为。 8.在三相正序电源中,若B相电压u B初相角为-90o,则线电压u AB的初相角为;若线电压u AB初相角为45o,则相电压u A的初相角为。9.当三相对称负载的额定电压等于三相电源的线电压时,则应将负载接 成;当三相对称负载的额定电压等于三相电源的相电压时,则应将负 载接成。 10.三相电源的线电压对应相电压30°,且线电压等于相电压的倍;三相对称负载作三角形连接时,线电流对应相电流30°,且线电流等于相电流的倍。 11.三相交流电路中,只要负载对称,无论作何联接,其有功功率为。 18

运放电路分析

从虚断,虚短分析基本运放电路 遍观所有模拟电子技朮的书籍和课程,在介绍运算放大器电路的 时候,无非是先给电路来个定性,比如这是一个同向放大器,然后去推导它的 输出与输入的关系,然后得出Vo=(1+Rf)Vi ,那是一个反向放大器,然后得出 Vo=-Rf*Vi 今天,教各位战无不胜的两招,这两招在所有运放电路的教材里 都写得明白,就是“虚短”和“虚断”,不过要把它运用得出神入化,就要有 较深厚的功底了。 虚短和虚断的概念 由于运放的电压放大倍数很大,一般通用型运算放大器的开环电 压放大倍数都在80 dB 以上。而运放的输出电压是有限的,一般在10 V~14 V。因此运放的差模输入电压不足 1 mV,两输入端近似等电位,相当于“短路”。开环电压放大倍数越大,两输入端的电位越接近相等。 “虚短”是指在分析运算放大器处于线性状态时,可把两输入端视为等电位, 这一特性称为虚假短路,简称虚短。显然不能将两输入端真正短路。 由于运放的差模输入电阻很大,一般通用型运算放大器的输入电 阻都在1MΩ以上。因此流入运放输入端的电流往往不足1uA,远小于输入端外 电路的电流。故通常可把运放的两输入端视为开路,且输入电阻越大,两输入 端越接近开路。“虚断”是指在分析运放处于线性状态时,可以把两输入端视 为等效开路,这一特性称为虚假开路,简称虚断。显然不能将两输入端真正断 路。

在分析运放电路工作原理时,首先请各位暂时忘掉什么同向放大、 反向放大,什么加法器、减法器,什么差动输入暂时忘掉那些输入输出关 系的公式这些东东只会干扰你,让你更糊涂﹔也请各位暂时不要理会输入 偏置电流、共模抑制比、失调电压等电路参数,这是设计者要考虑的事情。我 们理解的就是理想放大器(其实在维修中和大多数设计过程中,把实际放大器 当做理想放大器来分析也不会有问题)。 好了,让我们抓过两把“板斧”------ “虚短”和“虚断”,开 始“庖丁解牛”了。 1)反向放大器: 图 1 图一运放的同向端接地=0V,反向端和同向端虚短,所以也是0V,反向输入端输入电阻很高,虚断,几乎没有电流注入和流出,那么R1和R2相当于是串联的,流过一个串联电路中的每一只组件的电流是相同的,即流过R1的电流和流过R2 的电流是相同的。 流过R1的电流:I1 = (Vi - V- )/R1 a

经典运放电路分析经典修订稿

经典运放电路分析经典 Coca-cola standardization office【ZZ5AB-ZZSYT-ZZ2C-ZZ682T-ZZT18】

从虚断,虚短分析基本运放电路 运算放大器组成的电路五花八门,令人眼花了乱,是模拟电路中学习的重点。在分析它的工作原理时,倘没有抓住核心,往往令人头大。为此本人特搜罗天下运放电路之应用,来个“庖丁解牛”,希望各位看完后有所斩获。 遍观所有模拟电子技术的书籍和课程,在介绍运算放大器电路的时候,无非是先给电路来个定性,比如这是一个同向放大器,然后去推导它的输出与输入的关系,然后得出 ()1o f i V R V =+,那是一个反向放大器,然后得出o f i V R V =-*……,最后学生往往得出这样 一个印象:记住公式就可以了!如果我们将电路稍稍变换一下,他们就找不着北了! 今天,教各位战无不胜的两招,这两招在所有运放电路的教材里都写得明白,就是“虚短”和“虚断”,不过要把它运用得出神入化,就要有较深厚的功底了。 虚短和虚断的概念 由于运放的电压放大倍数很大,一般通用型运算放大器的开环电压放大倍数都在80 dB 以上。而运放的输出电压是有限的,一般在 10 V ~14 V 。因此运放的差模输入端电压不足1 mV ,两输入端近似等电位,相当于 “短路”。开环电压放大倍数越大,两输入端的电位越接近相等。 “虚短”是指在分析运算放大器处于线性状态时,可把两输入端视为等电位,这一特性称为虚假短路,简称虚短。显然不能将两输入端当成真正短路。 由于运放的差模输入电阻很大,一般通用型运算放大器的输入电阻都在1M Ω以上。因此流入运放输入端的电流往往不足1uA ,远小于输入端外电路的电流。故 通常可把运放的两输入端视为开路,且输入电阻越大,两输入端越接近开路。“虚断”是指在分析运放处于线性状态时,可以把两输入端视为等效开路,这一特性 称为虚假开路,简称虚断。显然不能将两输入端当成真正断路。 在分析运放电路工作原理时,首先请各位暂时忘掉什么同向放大、反向放大,什么加法器、减法器,什么差动输入……暂时忘掉那些输入输出关系的公式……这些东西只会干扰你,让你更糊涂﹔也请各位暂时不要理会输入偏置电流、共模抑制比、失调电压等电路参数,这是设计者要考虑的事情。我们理解的就是理想放大器(其实在维修中和大多数设计过程中,把实际放大器当成理想放大器来分析也不会有问题)。 好了,让我们抓过两把“板斧”------“虚短”和“虚断”,开始“庖丁解牛”了。 1)反向放大器:

十一种经典运放电路分析

十一种经典运放电路分析 从虚断,虚短分析基本运放电路 由于运放的电压放大倍数很大,一般通用型运算放大器的开环电压放大倍数都在80 dB以上。而运放的输出电压是有限的,一般在10 V~14 V。因此运放的差模输入电压不足1 mV,两输入端近似等电位,相当于“短路”。开环电压放大倍数越大,两输入端的电位越接近相等。 “虚短”是指在分析运算放大器处于线性状态时,可把两输入端视为等电位,这一特性称为虚假短路,简称虚短。显然不能将两输入端真正短路。 由于运放的差模输入电阻很大,一般通用型运算放大器的输入电阻都在1MΩ以上。因此流入运放输入端的电流往往不足1uA,远小于输入端外电路的电流。故通常可把运放的两输入端视为开路,且输入电阻越大,两输入端越接近开路。“虚断”是指在分析运放处于线性状态时,可以把两输入端视为等效开路,这一特性称为虚假开路,简称虚断。显然不能将两输入端真正断路。 在分析运放电路工作原理时,首先请各位暂时忘掉什么同向放大、反向放大,什么加法器、减法器,什么差动输入……暂时忘掉那些输入输出关系的公式……这些东东只会干扰你,让你更糊涂﹔也请各位暂时不要理会输入偏置电流、共模抑制比、失调电压等电路参数,这是设计者要考虑的事情。我们理解的就是理想放大器(其实在维修中和大多数设计过程中,把实际放大器当做理想放大器来分析也不会有问题)。

1)反向放大器: 传输文件进行[薄膜开关] 打样 图1 图一运放的同向端接地=0V,反向端和同向端虚短,所以也是0V,反向输入端输入电阻很高,虚断,几乎没有电流注入和流出,那么R1和R2相当于是串联的,流过一个串联电路中的每一只组件的电流是相同的,即流过R1的电流和流过R2的电流是相同的。 流过R1的电流:I1 = (Vi - V-)/R1 ………a 流过R2的电流:I2 = (V- - Vout)/R2 ……b V- = V+ = 0 ………………c I1 = I2 ……………………d

集成运算放大器电路分析及应用(完整电子教案)

集成运算放大器电路分析及应用(完整电子教案) 3.1 集成运算放大器认识与基本应用 在太阳能充放电保护电路中要利用集成运算放大器LM317实现电路电压检测,并通过三极管开关电路实现电路的控制。首先来看下集成运算放大器的工作原理。 【项目任务】 测试如下图所示,分别测量该电路的输出情况,并分析电压放大倍数。 R1 15kΩ R3 15kΩ R4 10kΩ V2 4 V XFG1 1 VCC 5V U1A LM358AD 3 2 4 8 1 VCC 3 5 2 4 R1 15kΩR2 15kΩ R3 15kΩ R4 10kΩ V2 4 V XFG1 1 VCC 5V U1A LM358AD 3 2 4 8 1 VCC 3 5 2 4 函数信号发生器函数信号发生器 (a)无反馈电阻(b)有反馈电阻 图3.1集成运算符放大器LM358测试电路(multisim) 【信息单】 集成运放的实物如图3.2 所示。 图3.2 集成运算放大 1.集成运放的组成及其符号 各种集成运算放大器的基本结构相似,主要都是由输入级、中间级和输出级以及偏置电路组成,如图3.3所示。输入级一般由可以抑制零点漂移的差动放大电路组成;中间级的作用是获得较大的电压放大倍数,可以由共射极电路承担;输出级要求有较强的带负载能力,一般采用射极跟随器;偏置电路的作用是为各级电路供给合理的偏置电流。

图3.3集成运算放大电路的结构组成 集成运放的图形和文字符号如图 3.4 所示。 图3.4 集成运放的图形和文字符号 其中“-”称为反相输入端,即当信号在该端进入时, 输出相位与输入相位相反; 而“+”称为同相输入端,输出相位与输入信号相位相同。 2.集成运放的基本技术指标 集成运放的基本技术指标如下。 ⑴输入失调电压 U OS 实际的集成运放难以做到差动输入级完全对称,当输入电压为零时,输出电压并不为零。规定在室温(25℃)及标准电源电压下,为了使输出电压为零,需在集成运放的两输入端额外附加补偿电压,称之为输入失调电压U OS ,U OS 越小越好,一般约为 0.5~5mV 。 ⑵开环差模电压放大倍数 A od 集成运放在开环时(无外加反馈时),输出电压与输入差模信号的电压之比称为开环差模电压放大倍数A od 。它是决定运放运算精度的重要因素,常用分贝(dB)表示,目前最高值可达 140dB(即开环电压放大倍数达 107 )。 ⑶共模抑制比 K CMRR K CMRR 是差模电压放大倍数与共模电压放大倍数之比,即od CMRR oc A K =A ,其含义与差动放大器中所定义的 K CMRR 相同,高质量的运放 K CMRR 可达160d B 。 ⑷差模输入电阻 r id r id 是集成运放在开环时输入电压变化量与由它引起的输入电流的变化量之比,即从输入端看进去的动态电阻,一般为M Ω数量级,以场效应晶体管为输入级的r id 可达104M Ω。分析集成运放应用电路时,把集成运放看成理想运算放大器可以使分析简化。实际集成运 放绝大部分接近理想运放。对于理想运放,A od 、K CMRR 、r id 均趋于无穷大。 ⑸开环输出电阻 r o r o 是集成运放开环时从输出端向里看进去的等效电阻。其值越小,说明运放的带负载能力越强。理想集成运放r o 趋于零。 其他参数包括输入失调电流I OS 、输入偏置电流 I B 、输入失调电压温漂 d UOS /d T 和输入失调电流温漂 d IOS /d T 、最大共模输入电压 U Icmax 、最大差模输入电压 U Idmax 等,可通过器件

第4章 三相电路的分析

第4章三相电路的分析 本章的主要任务是学习三相电路的基本概念,了解三相电路的连接方法及三相电路的特点,掌握三相电路的基本分析方法, 本章基本要求 (1)正确理解三相电路的对称性和不对称性; (2)三相电路的连接方式:Y形连接与△形连接; (3)掌握对称三相电路相电压与线电压的关系、相电流与线电流的关系; (4)掌握对称三相电路的一相计算法; (5)三相电路有功功率的计算。 本章习题解析 4-1在图4-1中,若三相电源的相电压有效值为220V,当X与Y连接在一起时,A与B两端的电压有效值为多少?当X与B连接在一起时,A与Y两端的电压有效值为多少? (a) (b) 图4-1 解 (a)令V,则V,V。三相电源的相电压参考方向规定为首端A、B、C为“+”,末端X、Y、Z为“-”,

由KVL,得 V 故当X与Y连接在一起时,A与B两端的电压有效值为 V (b) 由KVL,得 V 故当X与B连接在一起时,A与Y两端的电压有效值为 V 4-2 如图4-2所示,三相发电机绕组接成三角形,每相电压为220V。试问:正确连接时,三相绕组的开口电压为多少?当C相绕组反接时,三相绕组的开口电压为多少? (a) (b) 图4-2

解 (1)令V,则V,V。三相 发电机的相电压参考方向规定为首端A、B、C为“+”,末端X、Y、Z为“-”。当三个绕组正确连接时,如图4-2(a)所示,由KVL,得 故三相绕组正确连接时,回路中三个绕组的内阻所加电压为零,因此回路中没有电流。 (2)当C相绕组反接时,如图4-2(b)所示,由KVL,得 ∴ V 故当C相绕组反接时,回路中三个绕组的内阻所加电压有效值为440V。一般三相发电机绕组的内阻很小,因此回路中有很大的电流,可能损坏发电机设备。 通过上述分析,当发电机绕组三角形连接时,三个绕组应首尾连接。 4-3额定电压为220V的三个单相负载,每相阻抗均为Z=6+j8Ω,接于线电压为380V的三相交流电源上。(1)负载应采用哪种接法?(2)试求负载相电压、相电流及线电流;(3)画出负载相电压、相电流的相量图(以A相电压为参考相量)。 解 (1)因为每个单相负载额定电压均为220V,三相交流电源的线电压为 380V,对称Y形接法线电压与相电压之间的关系为,所以负载应采用Y形接法。 (2)设三相交流电源是Y形接法,以A相电压为参考相量,即V, 则V,V。该题电路如图4-3所示,它是对称Y -Y三相电路,故电源中性点N与负载中性点N′的电位相等,因此三相负载的相电压为 V ,V ,V

邱关源《电路》第五版第12章-三相电路分析

12.1 三相电路 三相电路由三相电源、三相负载和三相输电线路三部分组成。 三相电路的优点: ● 发电方面:比单项电源可提高功率50%; ● 输电方面:比单项输电节省钢材25%; ● 配电方面:三相变压器比单项变压器经济且便于接入负载; ● 运电设备:结构简单、成本低、运行可靠、维护方便。 以上优点使三相电路在动力方面获得了广泛应用,是目前电力系统采用的主要供电方式。 三相电路的特殊性: (1)特殊的电源; (2)特殊的负载 (3)特殊的连接 (4)特殊的求解方式 研究三相电路要注意其特殊性。 1. 对称三相电源的产生 三相电源是三个频率相同、振幅相同、相位彼此相差1200的正弦电源。 通常由三相同步发电机产生,三相绕组在空间互差120°,当转子以均匀角速度ω转动时,在三相绕组中产生感应电压,从而形成对称三相电源。 a. 瞬时值表达式 ) 120cos(2)()120cos(2)(cos 2)(o C o B A +=-==t U t u t U t u t U t u ωωω A 、 B 、 C 三端称为始端,X 、Y 、Z 三端称为末端。 b. 波形图如右图所示。 c. 相量表示 o C o B o A 1201200∠=-∠=∠=??? U U U U U U

d. 对称三相电源的特点 0 C B A C B A =++=++? ??U U U u u u e. 对称三相电源的相序 定义:三相电源各相经过同一值(如最大值)的先后顺序。 正序(顺序):A —B —C —A 负序(逆序):A —C —B —A (如三相电机给其施加正序电压时正转,反转 则要施加反序电压) 以后如果不加说明,一般都认为是正相序。 2. 三相电源的联接 (1)星形联接(Y 联接) X, Y , Z 接在一起的点称为Y 联接对称三相电源的中性点,用N 表示。 (2)三角形联接(?联接)

运算放大器11种经典电路

运算放大器组成的电路五花八门,令人眼花瞭乱,是模拟电路中学习的重点。在分析它的工作原理时倘没有抓住核心,往往令人头大。特搜罗天下运放电路之应用,来个“庖丁解牛”,希望各位从事电路板维修的同行,看完后有所收获。 遍观所有模拟电子技朮的书籍和课程,在介绍运算放大器电路的时候,无非是先给电路来个定性,比如这是一个同向放大器,然后去推导它的输出与输入的关系,然后得出Vo=(1+Rf)Vi,那是一个反向放大器,然后得出 Vo=-Rf*Vi……最后学生往往得出这样一个印象:记住公式就可以了!如果我们将电路稍稍变换一下,他们就找不着北了!偶曾经面试过至少100个以上的大专以上学历的电子专业应聘者,结果能将我给出的运算放大器电路分析得一点不错的没有超过10个人!其它专业毕业的更是可想而知了。 今天,芯片级维修教各位战无不胜的两招,这两招在所有运放电路的教材里都写得明白,就是“虚短”和“虚断”,不过要把它运用得出神入化,就要有较深厚的功底了。 虚短和虚断的概念 由于运放的电压放大倍数很大,一般通用型运算放大器的开环电压放大倍数都在80 dB以上。而运放的输出电压是有限的,一般在 10 V~14 V。因此运放的差模输入电压不足1 mV,两输入端近似等电位,相当于“短路”。开环电压放大倍数越大,两输入端的电位越接近相等。 “虚短”是指在分析运算放大器处于线性状态时,可把两输入端视为等电位,这一特性称为虚假短路,简称虚短。显然不能将两输入端真正短路。 由于运放的差模输入电阻很大,一般通用型运算放大器的输入电阻都在1MΩ以上。因此流入运放输入端的电流往往不足1uA,远小于输入端外电路的电流。故通常可把运放的两输入端视为开路,且输入电阻越大,两输入端越接近开路。“虚断”是指在分析运放处于线性状态时,可以把两输入端视为等效开路,这一特性称为虚假开路,简称虚断。显然不能将两输入端真正断路。 在分析运放电路工作原理时,首先请各位暂时忘掉什么同向放大、反向放大,什么加法器、减法器,什么差动输入……暂时忘掉那些输入输出关系的公式……这些东东只会干扰你,让你更糊涂﹔也请各位暂时不要理会输入偏置电流、共模抑制比、失调电压等电路参数,这是设计者要考虑的事情。我们理解的就是理想放大器(其实在维修中和大多数设计过程中,把实际放大器当做理想放大器来分析也不会有问题)。

电路分析基础实验报告

电路分析基础课程实验报告

院系专业:信系科学与技术软件工程 年级班级:20111105) 姓名:涂明哲 学号:20112601524 本课程实验全部采用workbench 作为试验仿真工具。 实验一基尔霍夫定理与电阻串并联 实验目的:学习使用workbench软件,学习组建简单直流电路并使用仿真测量仪表测量电压、电流。 1、基尔霍夫电流、电压定理的验证。 解决方案:自己设计一个电路,要求至少包括两个回路和两个节

点,测量节点的电流代数和与回路电压代数和,验证基尔霍夫电流和电压定理并与理论计算值相比较。 实验原理图: 与理论计算数据比较分析: i3 = i1 + i2; u1 + u2 + u7 + u6 = 0; u4 + u3 +u7 + u5 = 0; u1 + u2 + u3 + u4 + u5 + u6 = 0; 2、电阻串并联分压和分流关系验证。 解决方案:自己设计一个电路,要求包括三个以上的电阻,有串联电阻和并联电阻,测量电阻上的电压和电流,验证电阻串并联分压和分流关系,并与理论计算值相比较。 实验原理图:

与理论计算数据比较分析: 200Ω + 100 Ω=300Ω; (100Ω+200Ω)//600Ω = 200Ω; i1 = 15/(200+200+100) = 30mA i2 = i1*(600/900) = 10mA i3 = i1*(300/900) = 20mA u1 = u3*(200/300) = 4v u2 = u3*(100/300) = 2v 实验心得: 1.使用大电阻可以减小误差 2.工具不能熟练的使用而且有乱码。。。 实验二叠加定理 实验目的:通过实验加深对叠加定理的理解;学习使用受控源,进一步学习使用仿真测量仪表测量电压、电流等变量。

运算放大器电路分析详解

透解放大器 遍观所有模拟电子技朮的书籍和课程,在介绍运算放大器电路的时候,无非是先给电路来个定性,比如这是一个同向放大器,然后去推导它的输出与输入的关系,然后得出Vo=(1+Rf)Vi,那是一个反向放大器,然后得出Vo=-Rf*Vi……最后学生往往得出这样一个印象:记住公式就可以了!如果我们将电路稍稍变换一下,他们就找不着北了!偶曾经面试过至少100个以上的大专以上学历的电子专业应聘者,结果能将我给出的运算放大器电路分析得一点不错的没有超过10个人!其它专业毕业的更是可想而知了。 今天,芯片级维修教各位战无不胜的两招,这两招在所有运放电路的教材里都写得明白,就是“虚短”和“虚断”,不过要把它运用得出神入化,就要有较深厚的功底了。 虚短和虚断的概念 由于运放的电压放大倍数很大,一般通用型运算放大器的开环电压放大倍数都在80 dB以上。而运放的输出电压是有限的,一般在 10 V~14 V。因此运放的差模输入电压不足1 mV,两输入端近似等电位,相当于“短路”。开环电压放大倍数越大,两输入端的电位越接近相等。 “虚短”是指在分析运算放大器处于线性状态时,可把两输入端视为等电位,这一特性称为虚假短路,简称虚短。显然不能将两输入端真正短路。 由于运放的差模输入电阻很大,一般通用型运算放大器的输入电阻都在1MΩ以上。因此流入运放输入端的电流往往不足1uA,远小于输入端外电路的电流。故通常可把运放的两输入端视为开路,且输入电阻越大,两输入端越接近开路。“虚断”是指在分析运放处于线性状态时,可以把两输入端视为等效开路,这一特性称为虚假开路,简称虚断。显然不能将两输入端真正断路。 在分析运放电路工作原理时,首先请各位暂时忘掉什么同向放大、反向放大,什么加法器、减法器,什么差动输入……暂时忘掉那些输入输出关系的公式……这些东东只会干扰你,让你更糊涂﹔也请各位暂时不要理会输入偏置电流、共模抑制比、失调电压等电路参数,这是设计者要考虑的事情。我们理解的就是理想放大器(其实在维修中和大多数设计过程中,把实际放大器当做理想放大器来分析也不会有问题)。 好了,让我们抓过两把“板斧”------“虚短”和“虚断”,开始“庖丁解牛”了。

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