运算放大器的基本运算电路.ppt

一 反相比例运算电路 二 同相比例运算电路 二 运算放大器的基本运算电路 三 加法运算 四 减法运算 二 运算放大器的基本运算电路 1 电路 Rf 反馈电阻 接在输出端与反相端之间 构成深度负反馈 一 反相比例运算电路 R1 输入电阻 Rb 平衡电阻 Rb R1 Rf 保证两个输入端的外接电阻平衡 使电路处于平衡对称的工作状态 输入信号从反相输入端与地之间加入 AUF 反相比例运算电路的电压放大倍数亦称为闭环放大倍数 二 运算放大器的基本运算电路 2 分析 根据理想运放的结论2 虚断 所以UN 0 反相输入端可看作是地 称为虚地 IN IP 0 两输入端电流为0 即IN 0 可得出 If I1和UN 0 根据结论1 UP UN 因为UP 0 可得关系式 虚地 虚地 二 运算放大器的基本运算电路 所以 即 小结 1 反相比例运算电路的放大倍数仅由外接电阻Rf和R1的比值决定 与运放本身参数无关 虚断 If I1 2 输出电压与输入电压相位相反 大小成一定比例关系 即完成了对输入信号的比例运算 3 对反相比例运算放大器 根据理想条件UP UN 0 即反相端电位等于0 称为 虚地 虚地并非真正接地 不能将反相端看作与地短路 虚地 是反相输入运算放大器的重要特点 二 运算放大器的基本运算电路 1 电路 二 同相比例运算电路 信号从同相端输入 反馈信号加在反相端 Rb为平衡电阻且Rb R1 Rf 2 根据理想运放的两个特点有 UP UN Ui 虚短 虚断 可得Uo R1 Rf R1 Ui 或 二 运算放大器的基本运算电路 3 小结 1 输出电压与输入电压成比例 且相位相同 所以称同相比例运算放大器 3 Rf R1比值必为正 所以闭环增益大于1或等于1 仅当Rf 0时等于1 2 同相比例运算放大器的闭环电压放大倍数只与外接电阻R1和Rf有关 只要保证其阻值精确 就能得到精确和稳定性能都很高的闭环放大倍数 二 运算放大器的基本运算电路 1 电路特点 在反相比例运算放大器的基础上增加几个输入支路所构成 三 加法运算 二 运算放大器的基本运算电路 2 分析 根据理想运放特点 IN 0和UN 0 可得如下关系式 其中 同理 虚断 虚地 所以 二 运算放大器的基本运算电路 表明 输出电压等于各输入电压按不同比例相加之和 如果取 则可化简为 若取Rf R 则 上式说明 输入电压等于各输入电压之和 完成了信号的加法运算 平衡电阻 二 运算放大器的基本运算电路 例3 用反相加法器实现Y 5X1 X2 4X3 的运算 要求输入电阻不低于4k 试选定电阻的值 解 将式与式比较可得 即取 选定 则 则平衡电阻 二 运算放大器的基本运算电路 1 电路 四 减法运算 二 运算放大器的基本运算电路 2 分析 在运算放大器的同相输入端和反相输入端都加入信号时 则反相比例运算和同相比例运算同时进行 根据理想运算放大器的两个结论 可得 整理两式得 虚断 化简上式为当时 当外电路的电阻满足平衡对称条件时 二 运算放大器的基本运