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《同相比例和反相比例放大器》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、WORD完美資料編輯同相比例和反相比例一、反相比例運算放大電路圖1?反相比例運算電路反相輸入放大電路如圖1所示，信號電壓通過電阻R1加至運放的反相輸入端，輸出電壓vo通過反饋電阻Rf反饋到運放的反相輸入端，構(gòu)成電壓并聯(lián)負反饋放大電路。R￠為平衡電阻應(yīng)滿足R￠=R1//Rf。利用虛短和虛斷的概念進行分析，vI=0，vN=0，iI=0，則?即?????∴該電路實現(xiàn)反相比例運算。反相放大電路有如下特點1．運放兩個輸入端電壓相等并等于0，故沒有共模輸入信號，這樣對運放的共模抑制比沒有特殊要求。2．vN=vP，而vP=0，反相端N沒有真正接地，故稱虛
2、地點。3．電路在深度負反饋條件下，電路的輸入電阻為R1，輸出電阻近似為零。二、同相比例運算電路專業(yè)整理分享WORD完美資料編輯圖1?同相比例運算電路同相輸入放大電路如圖1所示，信號電壓通過電阻RS加到運放的同相輸入端，輸出電壓vo通過電阻R1和Rf反饋到運放的反相輸入端，構(gòu)成電壓串聯(lián)負反饋放大電路。根據(jù)虛短、虛斷的概念有vN=vP=vS，i1=if于是求得?所以該電路實現(xiàn)同相比例運算。同相比例運算電路的特點如下1．輸入電阻很高，輸出電阻很低。2．由于vN=vP=vS，電路不存在虛地，且運放存在共模輸入信號，因此要求運放有較高的共模抑制比。三
3、、加法運算電路圖1?加法運算電路圖1所示為實現(xiàn)兩個輸入電壓vS1、vS2的反相加法電路，該電路屬于多輸入的電壓并聯(lián)負反饋電路。由于電路存在虛短，運放的凈輸入電壓vI=0，反相端為虛地。利用vI=0，vN=0和反相端輸入電流iI=0的概念，則有?或???由此得出專業(yè)整理分享WORD完美資料編輯?若R1=R2=Rf，則上式變?yōu)楱CvO=vS1+vS2式中負號為反相輸入所致，若再接一級反相電路，可消去負號，實現(xiàn)符合常規(guī)的算術(shù)加法。該加法電路可以推廣到對多個信號求和。從運放兩端直流電阻平衡的要求出發(fā)，應(yīng)取R′=R1//R2//Rf。四、減法運算電路1
4、、反相求和式運算電路圖1?反相求和式減法電路圖1所示是用加法電路構(gòu)成的減法電路，第一級為反相比例放大電路，若Rf1=R1，則vO1=–vS1；第二級為反相加法電路，可以推導(dǎo)出??若取R2=Rf2，則vO=vS1–vS2由于兩個運放構(gòu)成的電路均存在虛地，電路沒有共模輸入信號，故允許vS1、vS2的共模電壓范圍較大。2、差分式減法電路專業(yè)整理分享WORD完美資料編輯差分式減法電路圖1所示電路可以實現(xiàn)兩個輸入電壓vS1、vS2相減,在理想情況下，電路存在虛短和虛斷，所以有vI=0，iI=0，由此得下列方程式：???????????????????
5、?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????圖1及由于vN=vP，可以求出若取，則上式簡化為即輸出電壓vO與兩輸入電壓之差（vS2–vS2）成比例，其實質(zhì)是用差分式放大電路實現(xiàn)減法功能。差分式放大電路的缺點是存在共模輸入電壓。因此為保證運算精度應(yīng)當(dāng)選擇共模抑制比較高的集成運放。差分式放大電路也廣泛應(yīng)用于檢測儀器中，可以用多個集成運放構(gòu)成性能更好的差分式放大電路。五、積分電路圖1a所示為基本積分電路。其輸出電壓
6、與輸入電壓成積分運算關(guān)系。利用虛地的概念：vI=0，iI=0，則有即是電容C的充電電流，???圖1即??則?專業(yè)整理分享WORD完美資料編輯式中vo(t1)為t1時刻電容兩端的電壓值，即初始值。積分運算電路的輸出-輸入關(guān)系也常用傳遞函數(shù)表示為假設(shè)輸入信號vs是階躍信號，且電容C初始電壓為零，則當(dāng)t≥0時輸出電壓vO與時間t的關(guān)系如動畫所示。對于實際的積分電路，由于集成運放輸入失調(diào)電壓、輸入偏置電流和失調(diào)電流的影響，常常會出現(xiàn)積分誤差，可選用VIO、Im、IIO較小和低漂移的運放，或選用輸入級為FET組碭BiFET運放。積分電容器的漏電流也是
7、產(chǎn)生積分誤差的原因之一，因此，選用泄漏電阻大的電容器，如薄膜電容、聚苯乙烯電容器以減少積分誤差。圖1所示的積分器可用作顯示器的掃描電路或?qū)⒎讲ㄞD(zhuǎn)換為三角波等。六、微分電路1.基本微分電路圖?1專業(yè)整理分享WORD完美資料編輯圖?2???圖3微分是積分的逆運算，將基本積分電路中的電阻和電容元件位置互換，便得到圖1所示的微分電路。在這個電路中，同樣存在虛地和虛斷，因此可得上式表明，輸出電壓vO與輸入電壓的微分成正比。當(dāng)輸入電壓vS為階躍信號時，考慮到信號源總存在內(nèi)阻，在t=0時，輸出電壓仍為一個有限值，隨著電容器C的充電。輸出電壓vOo將逐漸地
8、衰減，最后趨近于零，如圖2所示?！?.改進型微分電路當(dāng)輸入電壓為正弦信號vS=sinwt時，則輸出電壓vO=–RCwcoswt。此時vO的輸出幅度將隨頻率的增加而線性地增加。說明
