上海大学 运算放大器电路仿真

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.