模拟电子技术课程实践项目
运算放大器的仿真分析与传输特性测绘 二极管、稳压管的仿真模型与正反向特性测试
姓名:何其孟 学号:12122012 院系:机自学院自动化系
运算放大器的仿真分析与传输特性测绘
[元件原理]
根据理想运放的特点R in →∞,R 0→0和A →∞,可以得到以下两条规则:
(1)“虚断”:由于理想运放R in →∞,则i a ≈0, i b ≈0, 故输入端口的电流约为零,可近似视为断路,称为“虚断”。
(2)“虚短”:由于理想运放A →∞,u 0为有限量,则压约等于零,可近似视为断路,称为“虚短”。
[仿真分析]
1、 不同运算放大器的增益分析
u b -u b =
u 0
≈0A ,即两输入端间电
反向比例器:电压并联负反馈。因为有负反馈,利用虚短和虚断,u + =0,u -=u +=0(虚地),
u u i
=-o R R f 由1
得:
电压放大倍数为:
u o R f
A ==-
u i R 1
同相比例器:电压串联负反馈。因为有负反馈,利用虚短和虚断,u -= u += u i ,i 1=i f (虚断),
- u 由 0 - u i u o 可得: i =
R 1R f
电压放大倍数为:
A =
u o R =1+f u i R 1
电压跟随器:
因为有负反馈,利用虚短和虚断:u i =u += u -= u o 故有: 电压放大倍数A u =1。
加法运算电路
u +=u -=0,i 1 + i 2= i f ,
u i1u i2-u o R R
,u o =-(f u i1+f u i2) +=
R 1R 2R f R 1R 2
若R 1 =R 2 =R , u o =-
R f
(u i1+u i2)
R
i =积分电路: 虚地∴
u i
R
11
u O =-u C =-⎰i C d t =-u i d t ⎰C RC
微分电路:u -= u += 0 ,i C =C 2、运算放大器传输特性测绘
利用U (有效值)=30V的正弦波作为激励源测绘经过放大器的波形,可以发现波形最低和最高峰分别为-20V 和+20V,当激励源电压回到0V 附近时输出波形有一小段斜线下落,可以得出此运算放大器的传输特性为:
du i du i
,i =i C ,u O =-i R ,u o =-RC dt dt
其中Uo=20V。
End.