集成运算放大器分析及反相比例运算电路-叶旭飞

汽车电子技术佛山市顺德区胡宝星职业技术学校叶旭飞第四届全国中小学“教学中的互联网搜索”优秀教学案例评选多媒体教学软件设计第二节运放分析和反相比例运算电路一、新课导入：集成运算放大器的简单介绍三、典型运用：反相比例运算电路二、讲授新课：集成运算放大器的分析四、例题讲解五、课堂练习七、课后作业六、课堂小结一、集成运算放大器的简单介绍集成运算放大器是由多级放大电路组成，具有高增益、高可靠性、低成本、小尺寸。1、集成运放的符号：uo++ui+ui–。。。–2、运算放大器的组成框图实际运放特点:输入级：要求输入电阻高。（几百千欧）中间级：要求电压放大倍数高。(几万到几百万倍)输出级：要求输出电阻低，带负载能力强。（几十欧）偏置电路：提供合适稳定的偏置电流。移动鼠标显示二、集成运算放大器的分析1、分析理想化运放的特点：（2）电压放大倍数Auf→∞（1）输入电阻ri→∞（3）输出电阻ro→0注意：无特殊说明，今后我们分析的集成运算放大器均为理想运算放大器！鼠标点击控制2、两条重要的规律(1)两个输入端的电压约等于0即u+=u–0,称“虚短”(2)两个输入端的电流约等于0即i+=i–0,称“虚断”二、集成运算放大器的分析虚断虚短uoi–++∞u–u+i+–R1R21i1RuuifofRuui1、电路组成2、分析放大倍数Auf因“虚短”,所以u–=u+0,所以因“虚断”，i+=i–0，所以i1=i–+ifif注：(1)、R1为输入电阻；(2)、Rf为反馈电阻；(3)、R2为平衡电阻；f12111RRRf1RuRuoi1fRRuuAiouf三、反相比例运算电路思考：“－”的含义所以ifi1i–i+uoRfuiR2R1++–u–fo1iRuuRuu所以又因3、结论（1）Auf为负值，即uo与ui极性相反。因为ui加在反相输入端。（负反馈）（2）Auf只与外部电阻R1、Rf有关，与运放本身参数无关。1fRRuuAiouf（3）当取R1＝Rf，可得uo＝－ui，称为反相器。负反馈原理分析uoRfuiR2R1++++–－－反馈电路直接从输出端引出—电压反馈输入信号和反馈信号加在同一输入端—并联反馈反馈信号使净输入信号减小—负反馈反相器的输入输出波形输入波形输出波形结论：信号幅值、频率不变，相位相反！四、例题讲解例：电路如下图所示，已知R1=10k，Rf=50k。求：Auf，若ui＝0.2V，求uo。解：1.Auf=–RfR1=–5010=–52、uo=Aufui=–5*0.2V=–1Vifi1i–i+uoRfuiR2R1++–五、课堂练习电路如下图所示，已知Rf=120k，如果测得输出电压uo=1.5V，输入电压ui＝0.5V，试求：R1的大小。uoRfuiR2R1++–解：因为所以oiuuRRf1K5.15.0*120K40为什么电阻不要取“－”号1fRRuuAiouf六、课堂小结1、理想运算放大器的特点（1）输入电阻ri→∞（2）电压放大倍数Auf→∞（3）输出电阻ro→02、两条重要的规律(1)两个输入端的电压约等于0，即u+=u–0,称“虚短”(2)两个输入端的电流约等于0，即i+=i–0,称“虚断”3、反相运算放大器的放大倍数1fRRuuAiouf口诀：两大一小；四个“0”；“1”相反。(一家三口，四个碗）七、课后作业例：电路如下图所示，已知R1=10k，Rf=50k。1、求：Auf，若ui＝0.2V，求uo。(刚才例题已讲解）2、若R1不变，要求Auf为–10，则Rf、R2应为多少？2.因Auf=–RF/R1=–RF10=–10故得RF=–AufR1=–(–10)10=100kR2=10100(10+100)=9.1kifi1i–i+uoRfuiR2R1++–解：1.Auf=–RfR1=–5010=–52、uo=Aufui=–5*0.2V=–1V