模电 康华光 第六版 2
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电子技术基础模拟部分第六版康华光
Q 1
3 AVF
得 A(s)
A0
s
Q 0
1 s ( s )2
Q0 0
－20
－40 0.1
关于选择性
＋
vO
－ (AVF -1)R1
R1 同相比例 放大电路
0.5 1 2 5 Q＝10
1
/0
18
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10.3.4 二阶有源带阻滤波电路
可由低通和高通并联得到 必须满足 L H
vI
低通
特征角频率
故，幅频相应为
A(j )
A0
1 ( )2 c
R1
Rf
－
＋ vI
R vP C
＋ 同相比例 ＋ 放大电路 vO RL
－
－
无源 RC 滤波电路
20lg|
A(j) A0
|/dB
0
－3
实际
理想 －20dB/十倍频程
－20
1
10 /C
6
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10.2 一阶有源滤波电路
2. 高通滤波电路
2
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10 信号处理与信号产生电路
10.1 滤波电路的基本概念与分类 10.2 一阶有源滤波电路 10.3 高阶有源滤波电路 *10.4 开关电容滤波器 10.5 正弦波振荡电路的振荡条件 10.6 RC正弦波振荡电路 10.7 LC正弦波振荡电路 10.8 非正弦信号产生电路
3
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fcC1
fcC2
＋
vO
1
2
1
2
T3
C1 T4
C1 1 C2 1 j f
vi T1
T2
Cf －
康华光数电第六版课件ch01-2
1.2
数制
1.2.1十进制 1.2.2 二进制 1.2.3 二-十进制之间的转换 1.2.4十六进制和八进制
1.2 数制
数制:多位数码中的每一位数的构成及低位向高位进位的规则
1.2.1十进制
十进制采用0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9十个数码，其进位的规则是
“逢十进一”。
4587.29=4103+5102+8101+7100+2101+9102
b. 小数的转换: 对于二进制的小数部分可写成
( N ) D b1 2 1 b2 2 2 b(n1) 2 (n1) bn 2 n
将上式两边分别乘以2，得
2 ( N ) D b1 2 0 b2 2 1 b(n1) 2 (n2) b n 2 (n1)
二进制数的一般表达式为:
+ 0 × 20
系数
i K 2 i
位权
( N )B
各位的权都是2的幂。
i
2、 二进制的优点 （1）易于电路表达---0、1两个值，可以用管子的导 通或截止， 灯泡的亮或灭、继电器触点的闭合或断开来表示。
VDD Rd
iD/mA
VCC
vO
iC VCC Rc
1 1
0 1
0 1
21 22 MSB 23
0
0 1
0 0 1 1 1
0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 十进制 数
0 0 0 0
1 1
0 0 1
0 0 0 0 0 0
0 0 0
1 1 1
1 2 3 4 5 6 7
8 9 10 11 12 13 14 15
数制
1.2.1十进制 1.2.2 二进制 1.2.3 二-十进制之间的转换 1.2.4十六进制和八进制
1.2 数制
数制:多位数码中的每一位数的构成及低位向高位进位的规则
1.2.1十进制
十进制采用0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9十个数码，其进位的规则是
“逢十进一”。
4587.29=4103+5102+8101+7100+2101+9102
b. 小数的转换: 对于二进制的小数部分可写成
( N ) D b1 2 1 b2 2 2 b(n1) 2 (n1) bn 2 n
将上式两边分别乘以2，得
2 ( N ) D b1 2 0 b2 2 1 b(n1) 2 (n2) b n 2 (n1)
二进制数的一般表达式为:
+ 0 × 20
系数
i K 2 i
位权
( N )B
各位的权都是2的幂。
i
2、 二进制的优点 （1）易于电路表达---0、1两个值，可以用管子的导 通或截止， 灯泡的亮或灭、继电器触点的闭合或断开来表示。
VDD Rd
iD/mA
VCC
vO
iC VCC Rc
1 1
0 1
0 1
21 22 MSB 23
0
0 1
0 0 1 1 1
0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 十进制 数
0 0 0 0
1 1
0 0 1
0 0 0 0 0 0
0 0 0
1 1 1
1 2 3 4 5 6 7
8 9 10 11 12 13 14 15
电子技术基础数字部分第六版答案完整版
电子技术基础数字部分第六版答案完整版
康华光《电子技术基础-数字部分》（第5版）笔记和课后习题（含考
研真题）详解
第1章 数字逻辑概论
1.1 复习笔记
一、模拟信号与数字信号
1．模拟信号和数字信号
（1）模拟信号
在时间上连续变化，幅值上也连续取值的物理量称为模拟量，幅值上也连续取值的物理量称为模拟量，表示模表示模
拟量的信号称为模拟信号，处理模拟信号的电子电路称为模拟电路。
（2）数字信号
与模拟量相对应，在一系列离散的时刻取值，取值的大小和每次的增减都是量化单位的整数倍，即时间离散、数值也离散的信号。
表示数字量的信号称为数字信号，工作于数字信号下的电子电路称为数字电路。
（3）模拟量的数字表示
①对模拟信号取样，通过取样电路后变成时间离散、通过取样电路后变成时间离散、幅值连续的取样幅值连续的取样信号；
②对取样信号进行量化即数字化；
③对得到的数字量进行编码，生成用0和1表示的数字信号。
2．数字信号的描述方法
（1）二值数字逻辑和逻辑电平
在数字电路中，可以用0和1组成的二进制数表示数量的大小，也可以用0和1表示两种不同的逻辑状态。
在电路中，当信号电压在3.5～5 V 范围内表示高电平；在0～1.5 V 范围内表示低电平。
以高、低电平分别表示逻辑1和0两种状态。
（2）数字波形
①数字波形的两种类型 非归零码：在一个时间拍内用高电平代表1，低电平代表0。
归零码：在一个时间拍内有脉冲代表1，无脉冲代表0。
②周期性和非周期性
周期性数字波形常用周期T 和频率f 来描述。
脉冲波形的脉冲宽度用。
第二章模拟电路(康华光)课后习题答案
模拟电路（康光华）第二章课后习题答案2.4.1电路如图题2.4.1所示。
（1）利用硅二极管恒压降模型求电路的I D 和 V o 的值；（2）在室温（300K ）的情况下，利用二极管的小信号模型求v o 的变化范围。
解（1）求二极管的电流和电压mA A V R v V I D DD D 6.8106.8101)7.0210(233=⨯=Ω⨯⨯-=-=- V V V V D O 4.17.022=⨯==（2）求v o 的变化范围图题2.4.1的小信号模型等效电路如图解2.4.l 所示，温度 T ＝300 K 。
Ω≈==02.36.826mAmV I V r D T d 当r d1=r d2=r d 时，则mV V r R r V v d d DDO 6)02.321000(02.32122±=Ω⨯+Ω⨯⨯±=+∆=∆O v 的变化范围为)(~)(O O O O v V v V ∆-∆+，即1.406V ～1.394V 。
2.4.3二极管电路如图2.4.3所示，试判断图中的二极管是导通还是截止，并求出AO 两端电压V AO 。
设二极管是理想的。
解 图a ：将D 断开，以O 点为电位参考点，D 的阳极电位为－6 V ，阴极电位为－12 V ，故 D 处于正向偏置而导通，V AO =–6 V 。
图b ：D 的阳极电位为－15V ，阴极电位为－12V ，D 对被反向偏置而截止，V AO ＝－12V 。
图c ：对D 1有阳极电位为 0V ，阴极电位为－12 V ，故D 1导通，此后使D 2的阴极电位为 0V ，而其阳极为－15 V ，故D 2反偏截止，V AO =0 V 。
图d ：对D 1有阳极电位为12 V ，阴极电位为0 V ，对D 2有阳极电位为12 V ，阴极电位为 －6V ．故D 2更易导通，此后使V A ＝－6V ；D 1反偏而截止，故V AO ＝－6V 。
2.4.4 试判断图题 2.4.4中二极管是导通还是截止，为什么？ 解 图a ：将D 断开，以“地”为电位参考点，这时有V V k k V A 115)10140(10=⨯Ω+Ω=V V k k V k k V B 5.315)525(510)218(2=⨯Ω+Ω+⨯Ω+Ω=D 被反偏而截止。
ch06-6康华光 《数字电子技术》第六版
OLMC
VCC 00 01 10 11 TS MUX SEL AC0 AC1(n) SEL 0 来 自 与 阵 列 XOR(n) 反馈 F MUX SEL 1 2 1 PT MUX 1 OR(n) D(n) 8 8 10× 11× 0× 1 0× 0 反馈 选择器
>C1
至下一相邻 OLMC
三态控制 选择器
1. 寄存器型PAL
CLK OE
D ＞C
Q Q
输出
输 入
寄存器型PAL如图所示，在组合PLD基础上增加了D触 发器，并反馈回到输入与阵列，满足时序电路设计要求。
2. GAL中的输出宏单元
GAL的电路结构与PAL类似，由可编程的与阵列、
固定的或阵列和输出电路组成，但GAL的输出端增设了 可编程的的输出逻辑宏单元（OLMC）。通过编程可将 OLMC设置为不同的工作状态，可实现PAL的所有输出 结构，产生组合、时序逻辑电路输出。
>C1
乘积项 选择器 输出 选择器 0 Q 1 SEL O MUX
数据选择器
8 XOR(n) 反馈
I/ O (n )
1D
Q
F MUX SEL
三态数据选择器(4选1)
至下一相邻 OLMC
OLMC
乘积项数据选 择器(2选1)
AC0 AC1(n) SEL 0 来 自 与 阵 列 XOR(n) 反馈 1 2 1 PT MUX 1 OR(n) 乘积项 选择器
>C1
乘积项 选择器 输出 选择器 0 Q 1 SEL O MUX
I/ O (n )
1D
Q
FMUX：
来自相邻的 I/O(m) CLK AC1(m) O的电信号也对应不同。
6.6.3 GAL的结构控制字
VCC 00 01 10 11 TS MUX SEL AC0 AC1(n) SEL 0 来 自 与 阵 列 XOR(n) 反馈 F MUX SEL 1 2 1 PT MUX 1 OR(n) D(n) 8 8 10× 11× 0× 1 0× 0 反馈 选择器
>C1
至下一相邻 OLMC
三态控制 选择器
1. 寄存器型PAL
CLK OE
D ＞C
Q Q
输出
输 入
寄存器型PAL如图所示，在组合PLD基础上增加了D触 发器，并反馈回到输入与阵列，满足时序电路设计要求。
2. GAL中的输出宏单元
GAL的电路结构与PAL类似，由可编程的与阵列、
固定的或阵列和输出电路组成，但GAL的输出端增设了 可编程的的输出逻辑宏单元（OLMC）。通过编程可将 OLMC设置为不同的工作状态，可实现PAL的所有输出 结构，产生组合、时序逻辑电路输出。
>C1
乘积项 选择器 输出 选择器 0 Q 1 SEL O MUX
数据选择器
8 XOR(n) 反馈
I/ O (n )
1D
Q
F MUX SEL
三态数据选择器(4选1)
至下一相邻 OLMC
OLMC
乘积项数据选 择器(2选1)
AC0 AC1(n) SEL 0 来 自 与 阵 列 XOR(n) 反馈 1 2 1 PT MUX 1 OR(n) 乘积项 选择器
>C1
乘积项 选择器 输出 选择器 0 Q 1 SEL O MUX
I/ O (n )
1D
Q
FMUX：
来自相邻的 I/O(m) CLK AC1(m) O的电信号也对应不同。
6.6.3 GAL的结构控制字
康华光数字电子技术第六版
•字线与位线的 交点都是一个 存储单元。
•交点处有 MOS管相当存 0，无MOS管 相当存1。
该存储器的容量=?
字线
Y0A7A3源自4 线Y1A6
A2
| 16
•
线
•
A5
A1 译
•
码
A4
A0 器
Y 14
Y 15
+VDD
存储
R
R •••
R 矩R 阵
位线
•••
A3
S3 I0
I1
I14
I15
A2
S2
16 线 -1 线 数 据 选 择 器
7.1 只读存储器
7.1.1 ROM的基本结构 7.1.2 二维译码与存储阵列 7.1.3 可编程ROM 7.1.4 ROM的读操作实例 7.1.5 ROM的应用举例
7.1 只读存储器
SRAM (Static RAM)：静态RAM
存储器
RAM
(Random-Access Memory)
DRAM (Dynamic RAM)：动态RAM 固定ROM
几个基本概念：
字：计算机中作为一个整体被存取传送处理的一组数据 。
字长：一个字所含的位数称为字长。4位 字数：字的总量。 25 23= 256 字数=2n （n为地址线的总数） 地址：每个字的编号。
存储容量（M)：存储单元的数目。 存储容量（M)＝字数×位数
A5
A6
A7
Y0
A4
行 X0
A3
地 X1 址·
0
1000
1100
0
1001
1101
0
1010
1111
0
1011
电子技术基础模拟部分(第六版) 康华光ch02
设电容器C的初始电压为零，则 1 1 vi vn vo i2dt dt C C R
1 vo vi dt RC
式中，负号表示vo与vi在相位上是相反的。
（积分运算）
27
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2.4.4 积分电路和微分电路
1. 积分电路
当vi为阶跃电压时，有
1 V V vo vi dt i t i t RC RC
29
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end
所以 I2 = Is = Vs / R1
得
Im ( R2 R3 Vs ) R3 R1
（2）代入数据计算即可
（指针偏转角度与Im是线性关系）
19
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2.4 同相输入和反相输入 放大电路的其他应用
2.4.1 求差电路 2.4.2 仪用放大器 2.4.3 求和电路 2.4.4 积分电路和微分电路
电压传输特性 vO＝ f (vP－vN)
7
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2.1 集成电路运算放大器
当Avo(vP－vN) V＋ 时 vO＝ V＋ 当Avo(vP－vN) V-时 vO＝ V-
电压传输特性 vO＝ f (vP－vN)
线性范围内
vO＝Avo(vP－vN)
Avo——斜率
8
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2.2 理想运算放大器
9
vo/V ＋Vom＝V＋ a
理想： ri≈∞ ro≈0 Avo→∞ vo＝Avo(vp－vn)
0
(vp－vn)/mV －Vom＝V－
b
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2.3 基本线性运放电路
2.3.1 同相放大电路 2.3.2 反相放大电路
电子技术基础模拟部分(第六版) 康华光ch
允许低频信号通过，抑制高频信 号。
全通滤波电路（APF）
对所有频率的信号都有相同的传 递函数。
滤波电路的分析方法
解析法
通过数学公式推导电路的 传递函数和频率响应。
实验法
通过实验测试电路的实际 性能。
近似法
对电路进行近似处理，简 化分析过程。
滤波电路的应用实例
音频信号处理
用于消除噪音、增强音质。
图像信号处理
感谢您的观看
振荡电路用于产生本机振荡信号，用于调制和解调无 线信号。
音频信号处理
振荡电路可以用于产生音频信号，如合成器和效果器 中的音源。
测量仪器
振荡电路用于产生稳定的频率信号，如示波器和频谱 分析仪中的信号源。
06 电源电路
电源电路的组成和工作原理
电源电路的组成
电源电路主要由电源、负载和中间环节组成。电源是产生电 能的装置，负载是消耗电能的装置，中间环节则起到传输电 能的作用。
用于图像增强、去噪。
通信系统
用于信号的提取、抑制干扰。
05 振荡电路
振荡电路的组成和工作原理
1 2 3
组成
振荡电路由放大器、反馈网络和选频网络三个部 分组成。
工作原理
振荡电路通过正反馈和选频网络的选频作用，将 输入信号中的特定频率成分不断放大，最终输出 稳定的振荡信号。
振荡条件
要产生振荡，必须满足一定的相位和幅度条件， 即|AF|=1和ΔΦ=2π(n-1)，其中A为放大倍数，F 为反馈系数，n为自然数。
电子技术基础模拟部分(第六版) 康华光ch
目 录
• 电子技术概述 • 模拟电路基础 • 放大电路 • 滤波电路 • 振荡电路 • 电源电路
01 电子技术概述
全通滤波电路（APF）
对所有频率的信号都有相同的传 递函数。
滤波电路的分析方法
解析法
通过数学公式推导电路的 传递函数和频率响应。
实验法
通过实验测试电路的实际 性能。
近似法
对电路进行近似处理，简 化分析过程。
滤波电路的应用实例
音频信号处理
用于消除噪音、增强音质。
图像信号处理
感谢您的观看
振荡电路用于产生本机振荡信号，用于调制和解调无 线信号。
音频信号处理
振荡电路可以用于产生音频信号，如合成器和效果器 中的音源。
测量仪器
振荡电路用于产生稳定的频率信号，如示波器和频谱 分析仪中的信号源。
06 电源电路
电源电路的组成和工作原理
电源电路的组成
电源电路主要由电源、负载和中间环节组成。电源是产生电 能的装置，负载是消耗电能的装置，中间环节则起到传输电 能的作用。
用于图像增强、去噪。
通信系统
用于信号的提取、抑制干扰。
05 振荡电路
振荡电路的组成和工作原理
1 2 3
组成
振荡电路由放大器、反馈网络和选频网络三个部 分组成。
工作原理
振荡电路通过正反馈和选频网络的选频作用，将 输入信号中的特定频率成分不断放大，最终输出 稳定的振荡信号。
振荡条件
要产生振荡，必须满足一定的相位和幅度条件， 即|AF|=1和ΔΦ=2π(n-1)，其中A为放大倍数，F 为反馈系数，n为自然数。
电子技术基础模拟部分(第六版) 康华光ch
目 录
• 电子技术概述 • 模拟电路基础 • 放大电路 • 滤波电路 • 振荡电路 • 电源电路
01 电子技术概述
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2 运算放大器
2.1 2.2 2.3 2.4 集成电路运算放大器 理想运算放大器 基本线性运放电路 同相输入和反相输入放大 电路的其他应用
3
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2.1 集成电路运算放大器
1. 集成电路运算放大器的内部组成单元
图2.1.1 集成运算放大器的内部结构框图
本章不讨论集成运放的内部电路，仅从其电路模型和外特性 出发，讨论运放构成的放大电路和典型的线性应用电路。
9
vo/V ＋Vom＝V＋ a
理想： ri≈∞ ro≈0 Avo→∞ vo＝Avo(vp－vn)
0
(vp－vn)/mV －Vom＝V－
b
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2.3 基本线性运放电路
2.3.1 同相放大电路 2.3.2 反相放大电路
10
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2.3.1 同相放大电路
1. 基本电路
vp ＋ vid － － vn R1 R2 ＋ vo
输入电阻
放大：在输入信号控制下， 放大电路将供电电源能量转 换成为输出信号能量。
ri 106Ω （很大）
输出电阻
ro 100Ω （很小）
vO＝Avo(vP－vN)
（ V－＜ vO ＜V＋ ）
注意输入输出的相位关系
6
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2.1 集成电路运算放大器
当Avo(vP－vN) V＋ 时 vO＝ V＋ 当Avo(vP－vN) V-时 vO＝ V-
（可作为公式直接使用）
12
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2.3.1 同相放大电路
2. 几项技术指标的近似计算
（2）输入电阻Ri
ii →
＋
vp ip → vid=0
＋
n － →
Avo(vp－vn)
＋ － － ＋
输入电阻定义
vi Ri ii
vi
i
vo
－
根据虚短和虚断有 vi＝vp，ii ＝ ip≈0 所以 Ri v i
＋
vp ip → vid=0
＋
n － →
Avo(vp－vn)
＋ － － ＋
vi
＋ －
i
vo
vi
－
vn= vi
iR
R2
iR
R1
vn vi R1 R1
（a）电路图
（b）小信号电路模型
11
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2.3.1 同相放大电路
2. 几项技术指标的近似计算
（1）电压增益Av 根据虚短和虚断的概念有
《电子技术基础》
模拟部分 （第六版）
华中科技大学
张林
电子技术基础模拟部分
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
2
绪论 运算放大器 二极管及其基本电路 场效应三极管及其放大电路 双极结型三极管及其放大电路 频率响应 模拟集成电路 反馈放大电路 功率放大电路 信号处理与信号产生电路 直流稳压电源
R4 i4
R3
N
vp iid R2
vn vo iid R4
P vp vn ip ＋ in －
i3 vo
vp vn
Rid
vid R1 R2 iid
iid
R1 i1 N
R4 i4
输入电阻较小
23
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2.4.1 求差电路
一种高输入电阻的差分电路 如何提高输入电阻？
vo
1
in=0 － v2
－
－ v4
R3
vp3 R4
R4 2 R2 Av (1 ) v1 v2 R3 R1
25
vO
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2.4.3 求和电路
根据虚短、虚断和N点 的KCL得：
vn vp 0
vi2 vi1
（该电路也称为加法电路）
R2 R1 i1 i2 vn ii i3 － ＋ vo R3
i1 vI R vN ii ＋ i2 C － ＋ vc － R1 vO
vo与 t 成线性关系
－vO vI Vom
与一般RC电路相比该积 分电路有何特点？
VI
vi R i C vo
VI O (a)
28
t
O
(b)
t
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2.4.4 积分电路和微分电路
2. 微分电路
dvi dt
vo RC
所以 I2 = Is = Vs / R1
得
Im ( R2 R3 Vs ) R3 R1
（2）代入数据计算即可
（指针偏转角度与Im是线性关系）
19
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2.4 同相输入和反相输入 放大电路的其他应用
2.4.1 求差电路 2.4.2 仪用放大器 2.4.3 求和电路 2.4.4 积分电路和微分电路
vi2
＋
A2
－
vi2
R2 i2
P vp vn + -
R3 i3
A3
R4
vo
vi1
＋
A1
－
vi1
R1 i1 N
i4
24
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2.4.2 仪用放大器
v1 ＋ in=0 vR ＝v1－v2 iR
1
＋ A1 － R2 R1 R2 A2 ＋
iR 2 iR 2
v3 ＋
R3
vn3
R4
－ v3－v4 A3 ＋
vi1 - vn v -v v -v i2 n n o R2 R3 R1
- vo R3 R vi1 3 vi 2 R1 R2
R2 R1 i1 i2 vn ii i3 － ＋ vo1 R R3
若 R1 R2 R3
则有 - vo vi1 vi 2
输出再接一级反相电路
vi2 vi1
电压跟随器的作用
Rsi 100k
＋ ＋
vn
vo RL － 1k
－ ＋
vs
Rsi＋vp－vs100k ip
－
RL vo 1k
－
＋
信号
负载
信号
负载
无电压跟随器时 负载上得到的电压
RL vo vs Rs RL 1 vs 0.01vs 100 1
15
有电压跟随器时 根据虚短和虚断 ip≈0，vp＝vs vo＝vn≈ vp＝ vs
4
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2.1 集成电路运算放大器
1. 集成电路运算放大器的内部组成单元 符号
－ － ＋ (a) (b)
＋
图2.1.2 运算放大器的代表符号 （a）国家标准规定的符号 （b）国内外常用符号
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2.1 集成电路运算放大器
通常： 开环电压增益 Avo的105 （很高）
＋
vp ip → vid=0
＋
n － →
Avo(vp－vn)
＋ － － ＋
i
vo
vp≈vn， ip＝-in＝0
所以
vi v p v n R1 vo R1 R2
vi
－
vn= vi
iR
R2
iR
R1
vn vi R1 R1
v o R1 R2 R2 Av 1 vi R1 R1
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2.4.1 求差电路
从结构上看， 它是反相 输入和同相输入相结合的放 大电路。 根据虚短、虚断和 N、 P 点的KCL得：
vn vp
vi1 v n v n vo R1 R4 vi2 v p v p 0 R2 R3
vi2 ＋ vi2－vi1 vn vi1－ R1 i1 N in R2 i2 P vp ip ＋ － R4 i4 R3 i3 vo
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end
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2.3.2 反相放大电路
1. 基本电路
i2= i1 R1 vp ii=0 vn＋ ii R2 i1 R1 N i2 R2 O ＋ vo － P (a) (b) i i＝ 0 － 虚短 vn≈vp＝0
vi
－ vo ＋
＋ vi
（a）电路图
（b）由虚短引出虚地vn≈0
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vi2 ＋ vi2－vi1 vn vi1－ R1 i1
iid R2 i2 vid － ＋
R2 i2
P vp ip ＋ in －
R3 i3 vo
差模输入电阻
vid vi2 vi1
此时有 iid i2 i3 i1 i4
vid iid ( R2 R3 ) - [vo iid ( R1 R4 )]
1. vo的饱和极限值等于运放的 电源电压V＋和V－ 2. 运放的开环电压增益很高 若（vp－vn）＞0 则 vo= +Vom=V＋ 若（vp－vn）＜0 则 vo= –Vom=V－ 3. 若V－< vo <V＋ 则 （vp－vn）0 4. 输入电阻ri的阻值很高 使 ip≈ 0、in≈ 0 5. 输出电阻很小， ro ≈ 0
R3 R1 R4 R4 vo ( )( )vi2 vi1 R1 R2 R3 R1
当
R4 R3 , R1 R2
则 vo
R4 (vi2 vi1 ) R1
若继续有 R4 R1 ,
21
则 vo vi2 vi1
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2.4.1 求差电路
R R 当 4 3 时 R1 R2 vo R4 (vi2 vi1 ) R1
电压传输特性 vO＝ f (vP－vN)
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2 运算放大器
2.1 2.2 2.3 2.4 集成电路运算放大器 理想运算放大器 基本线性运放电路 同相输入和反相输入放大 电路的其他应用
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2.1 集成电路运算放大器
1. 集成电路运算放大器的内部组成单元
图2.1.1 集成运算放大器的内部结构框图
本章不讨论集成运放的内部电路，仅从其电路模型和外特性 出发，讨论运放构成的放大电路和典型的线性应用电路。
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vo/V ＋Vom＝V＋ a
理想： ri≈∞ ro≈0 Avo→∞ vo＝Avo(vp－vn)
0
(vp－vn)/mV －Vom＝V－
b
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2.3 基本线性运放电路
2.3.1 同相放大电路 2.3.2 反相放大电路
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2.3.1 同相放大电路
1. 基本电路
vp ＋ vid － － vn R1 R2 ＋ vo
输入电阻
放大：在输入信号控制下， 放大电路将供电电源能量转 换成为输出信号能量。
ri 106Ω （很大）
输出电阻
ro 100Ω （很小）
vO＝Avo(vP－vN)
（ V－＜ vO ＜V＋ ）
注意输入输出的相位关系
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2.1 集成电路运算放大器
当Avo(vP－vN) V＋ 时 vO＝ V＋ 当Avo(vP－vN) V-时 vO＝ V-
（可作为公式直接使用）
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2.3.1 同相放大电路
2. 几项技术指标的近似计算
（2）输入电阻Ri
ii →
＋
vp ip → vid=0
＋
n － →
Avo(vp－vn)
＋ － － ＋
输入电阻定义
vi Ri ii
vi
i
vo
－
根据虚短和虚断有 vi＝vp，ii ＝ ip≈0 所以 Ri v i
＋
vp ip → vid=0
＋
n － →
Avo(vp－vn)
＋ － － ＋
vi
＋ －
i
vo
vi
－
vn= vi
iR
R2
iR
R1
vn vi R1 R1
（a）电路图
（b）小信号电路模型
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2.3.1 同相放大电路
2. 几项技术指标的近似计算
（1）电压增益Av 根据虚短和虚断的概念有
《电子技术基础》
模拟部分 （第六版）
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电子技术基础模拟部分
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
2
绪论 运算放大器 二极管及其基本电路 场效应三极管及其放大电路 双极结型三极管及其放大电路 频率响应 模拟集成电路 反馈放大电路 功率放大电路 信号处理与信号产生电路 直流稳压电源
R4 i4
R3
N
vp iid R2
vn vo iid R4
P vp vn ip ＋ in －
i3 vo
vp vn
Rid
vid R1 R2 iid
iid
R1 i1 N
R4 i4
输入电阻较小
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2.4.1 求差电路
一种高输入电阻的差分电路 如何提高输入电阻？
vo
1
in=0 － v2
－
－ v4
R3
vp3 R4
R4 2 R2 Av (1 ) v1 v2 R3 R1
25
vO
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2.4.3 求和电路
根据虚短、虚断和N点 的KCL得：
vn vp 0
vi2 vi1
（该电路也称为加法电路）
R2 R1 i1 i2 vn ii i3 － ＋ vo R3
i1 vI R vN ii ＋ i2 C － ＋ vc － R1 vO
vo与 t 成线性关系
－vO vI Vom
与一般RC电路相比该积 分电路有何特点？
VI
vi R i C vo
VI O (a)
28
t
O
(b)
t
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2.4.4 积分电路和微分电路
2. 微分电路
dvi dt
vo RC
所以 I2 = Is = Vs / R1
得
Im ( R2 R3 Vs ) R3 R1
（2）代入数据计算即可
（指针偏转角度与Im是线性关系）
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2.4 同相输入和反相输入 放大电路的其他应用
2.4.1 求差电路 2.4.2 仪用放大器 2.4.3 求和电路 2.4.4 积分电路和微分电路
vi2
＋
A2
－
vi2
R2 i2
P vp vn + -
R3 i3
A3
R4
vo
vi1
＋
A1
－
vi1
R1 i1 N
i4
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2.4.2 仪用放大器
v1 ＋ in=0 vR ＝v1－v2 iR
1
＋ A1 － R2 R1 R2 A2 ＋
iR 2 iR 2
v3 ＋
R3
vn3
R4
－ v3－v4 A3 ＋
vi1 - vn v -v v -v i2 n n o R2 R3 R1
- vo R3 R vi1 3 vi 2 R1 R2
R2 R1 i1 i2 vn ii i3 － ＋ vo1 R R3
若 R1 R2 R3
则有 - vo vi1 vi 2
输出再接一级反相电路
vi2 vi1
电压跟随器的作用
Rsi 100k
＋ ＋
vn
vo RL － 1k
－ ＋
vs
Rsi＋vp－vs100k ip
－
RL vo 1k
－
＋
信号
负载
信号
负载
无电压跟随器时 负载上得到的电压
RL vo vs Rs RL 1 vs 0.01vs 100 1
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有电压跟随器时 根据虚短和虚断 ip≈0，vp＝vs vo＝vn≈ vp＝ vs
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2.1 集成电路运算放大器
1. 集成电路运算放大器的内部组成单元 符号
－ － ＋ (a) (b)
＋
图2.1.2 运算放大器的代表符号 （a）国家标准规定的符号 （b）国内外常用符号
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2.1 集成电路运算放大器
通常： 开环电压增益 Avo的105 （很高）
＋
vp ip → vid=0
＋
n － →
Avo(vp－vn)
＋ － － ＋
i
vo
vp≈vn， ip＝-in＝0
所以
vi v p v n R1 vo R1 R2
vi
－
vn= vi
iR
R2
iR
R1
vn vi R1 R1
v o R1 R2 R2 Av 1 vi R1 R1
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2.4.1 求差电路
从结构上看， 它是反相 输入和同相输入相结合的放 大电路。 根据虚短、虚断和 N、 P 点的KCL得：
vn vp
vi1 v n v n vo R1 R4 vi2 v p v p 0 R2 R3
vi2 ＋ vi2－vi1 vn vi1－ R1 i1 N in R2 i2 P vp ip ＋ － R4 i4 R3 i3 vo
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2.3.2 反相放大电路
1. 基本电路
i2= i1 R1 vp ii=0 vn＋ ii R2 i1 R1 N i2 R2 O ＋ vo － P (a) (b) i i＝ 0 － 虚短 vn≈vp＝0
vi
－ vo ＋
＋ vi
（a）电路图
（b）由虚短引出虚地vn≈0
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vi2 ＋ vi2－vi1 vn vi1－ R1 i1
iid R2 i2 vid － ＋
R2 i2
P vp ip ＋ in －
R3 i3 vo
差模输入电阻
vid vi2 vi1
此时有 iid i2 i3 i1 i4
vid iid ( R2 R3 ) - [vo iid ( R1 R4 )]
1. vo的饱和极限值等于运放的 电源电压V＋和V－ 2. 运放的开环电压增益很高 若（vp－vn）＞0 则 vo= +Vom=V＋ 若（vp－vn）＜0 则 vo= –Vom=V－ 3. 若V－< vo <V＋ 则 （vp－vn）0 4. 输入电阻ri的阻值很高 使 ip≈ 0、in≈ 0 5. 输出电阻很小， ro ≈ 0
R3 R1 R4 R4 vo ( )( )vi2 vi1 R1 R2 R3 R1
当
R4 R3 , R1 R2
则 vo
R4 (vi2 vi1 ) R1
若继续有 R4 R1 ,
21
则 vo vi2 vi1
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R R 当 4 3 时 R1 R2 vo R4 (vi2 vi1 ) R1
电压传输特性 vO＝ f (vP－vN)
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