同 相 比 例和反相 比 例 一、反相比例运算放大电路 反相输入放大电路如图1 所示,信号电压通过电阻R1 加至运放的反相输入端,输出电压v o 通过反馈电阻Rf 反馈到运放的反相输入端,构成电压并联负反馈放大电路。R ¢ 为平衡电阻应满足R ¢ = R1//Rf。 利用虚短和虚断的概念进行分析,v I=0,v N=0,iI=0,则 即 ∴ 该电路实现反相比例运算。 反相放大电路有如下特点 1.运放两个输入端电压相等并等于 0,故没有共模输入信号,这样对运放的共模抑制比没有特殊要求。 2.v N= v P,而 v P=0,反相端N 没有真正接地,故称虚地点。 3.电路在深度负反馈条件下,电路的输入电阻为R1,输出电阻近似为零。 二、同相比例运算电路 图 1 反相比例运算电路 同相输入放大电路如图1 所示,信号电压通过电阻RS 加到运放的同相输入端,输出电压v o 通过电阻R1和Rf 反馈到运放的反相输入端,构成电压串联负反馈放大电路。 根据虚短、虚断的概念有 v N= v P= v S,i1= if 于是求得 所以该电路实现同相比例运算。 同相比例运算电路的特点如下 1.输入电阻很高,输出电阻很低。 2.由于 v N= v P= v S,电路不存在虚地,且运放存在共模输入信号,因此要求运放有较高的共模抑制比。 三、加法运算电路 图1 所示为实现两个输入电压v S1、v S2 的反相加法电路,该电路属于多输入的电压并联负反馈电路。由于电路存在虚短,运放的净输入电压v I=0,反相端为虚地。利用 v I=0,v N=0 和反相端输入电流 iI=0 的概念,则有 或 由此得出 图 1 同相比例运算电路 图 1 加法运算电路 若R1= R2= Rf,则上式变为 –vO= vS1+ vS2 式中负号为反相输入所致,若再接一级反相电路,可消去负号,实现符 合 常规的算术加法。该加法电路可以推广到对多个信号求和。 从运放两端直流电阻平衡的要求出发,应取R´=R1//R2//Rf。 四、减法运算电路 1、反相求和式运算电路 图 1 所示是用加法电路构成的减法电路,第一级为反相比例放大电路,若Rf1=R1,则vO1= –vS1;第二级为反相加法电路,可以推导出 若取R2= Rf2,则vO = vS1–vS2 由于两个运放构成的电路均存在虚地,电路没有共模输入信号,故允许 vS1、vS2 的共模电压范围较大。 2、差分式减法电路 图 1 反相求和式减法电路 差分式减法电路图1 所示电路可以实现两个输入电压v S1、v S2 相减,在理想情况下,电路存在虚短...