运放电路的matlab分析介绍

1万 · 2019-12-13 13:33

本帖最后由叶春勇于 2019-12-13 13:35 编辑

这是ti文档上一个带偏置的正向放大器，我以此为例，使用matlab计算电路输入与输出的关系：
首先，列方程：

用matlab计算如下：

syms r1 r2 rg rf vi vout vp vn vref
eq1='(vi-vp)/R1=(vp-vref)/R2'
eq2='(vn-vout)/Rf=(0-vn)/Rg'
根据eq1得到vp，同相端的表达式：solve(eq,x)第一的参数是方程，如果不是，就默认等于0，第二个参数就是求哪个参数。
eq3=solve(eq1,vp)
根据eq2得到vn，反相端的表达式：
eq4=solve(eq2,vn)
根据运放负反馈，虚短。vp=vn，即vp-vn=0，输入vp-vn，不加=0，默认加0
U=solve(vp-vn,vout)
matlab输出：((Rf + Rg)*(R2*vi + R1*vref))/(Rg*(R1 + R2))
由于我们需要的是关心vi
U=collect(U,vi)
matlab输出：((R2*(Rf + Rg))/(Rg*(R1 + R2)))*vi + (R1*vref*(Rf + Rg))/(Rg*(R1 + R2))
由于我们需要看一下表达式
pretty(U)
matlab输出：

1万 · 2019-12-13 13:45

求出代数表达式后，可以进行数值运算,实际是用数值替换代数变量：
假设电阻全部为1000欧姆，vref为5v
Y=U 这一句就是新建一个变量，等于上贴的代数表达式。

Y=subs(U,r1,1000)
matlab输出：(1000*vref*(Rf + Rg))/(Rg*(R2 + 1000)) + (R2*vi*(Rf + Rg))/(Rg*(R2 + 1000))
Y=subs(U,r2,1000)
matlab输出：(vi*(Rf + Rg))/(2*Rg) + (vref*(Rf + Rg))/(2*Rg)
Y=subs(U,r3,1000)
matlab输出：(vi*(Rf + 1000))/2000 + (vref*(Rf + 1000))/2000

Y=subs(U,r4,1000)
matlab输出：vi + vref
Y=subs(U,vref,5)
matlab输出：vi + 5

当电阻全部为1000欧姆，vref为5v

y=vi+5