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1、(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
2、: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
3、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
4、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4 k,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算电路,(虚短),3结论,输出电压 Uo 与两个输入电压的差值(Ui1-Ui2)成正比,即电路实现了减法运算。,二、运算放大器的基本运算电路,