運(yùn)算放大器的基本運(yùn)算電路.ppt

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一 反相比例運(yùn)算電路 二 同相比例運(yùn)算電路 二 運(yùn)算放大器的基本運(yùn)算電路 三 加法運(yùn)算 四 減法運(yùn)算 二 運(yùn)算放大器的基本運(yùn)算電路 1 電路 Rf 反饋電阻 接在輸出端與反相端之間 構(gòu)成深度負(fù)反饋 一 反相比例運(yùn)算電路 R1 輸入電阻 Rb 平衡電阻 Rb R1 Rf 保證兩個(gè)輸入端的外接電阻平衡 使電路處于平衡對(duì)稱的工作狀態(tài) 輸入信號(hào)從反相輸入端與地之間加入 AUF 反相比例運(yùn)算電路的電壓放大倍數(shù)亦稱為閉環(huán)放大倍數(shù) 二 運(yùn)算放大器的基本運(yùn)算電路 2 分析 根據(jù)理想運(yùn)放的結(jié)論2 虛斷 所以UN 0 反相輸入端可看作是地 稱為虛地 IN IP 0 兩輸入端電流為0 即IN 0 可得出 If I1和UN 0 根據(jù)結(jié)論1 UP UN 因?yàn)閁P 0 可得關(guān)系式 虛地 虛地 二 運(yùn)算放大器的基本運(yùn)算電路 所以 即 小結(jié) 1 反相比例運(yùn)算電路的放大倍數(shù)僅由外接電阻Rf和R1的比值決定 與運(yùn)放本身參數(shù)無關(guān) 虛斷 If I1 2 輸出電壓與輸入電壓相位相反 大小成一定比例關(guān)系 即完成了對(duì)輸入信號(hào)的比例運(yùn)算 3 對(duì)反相比例運(yùn)算放大器 根據(jù)理想條件UP UN 0 即反相端電位等于0 稱為 虛地 虛地并非真正接地 不能將反相端看作與地短路 虛地 是反相輸入運(yùn)算放大器的重要特點(diǎn) 二 運(yùn)算放大器的基本運(yùn)算電路 1 電路 二 同相比例運(yùn)算電路 信號(hào)從同相端輸入 反饋信號(hào)加在反相端 Rb為平衡電阻且Rb R1 Rf 2 根據(jù)理想運(yùn)放的兩個(gè)特點(diǎn)有 UP UN Ui 虛短 虛斷 可得Uo R1 Rf R1 Ui 或 二 運(yùn)算放大器的基本運(yùn)算電路 3 小結(jié) 1 輸出電壓與輸入電壓成比例 且相位相同 所以稱同相比例運(yùn)算放大器 3 Rf R1比值必為正 所以閉環(huán)增益大于1或等于1 僅當(dāng)Rf 0時(shí)等于1 2 同相比例運(yùn)算放大器的閉環(huán)電壓放大倍數(shù)只與外接電阻R1和Rf有關(guān) 只要保證其阻值精確 就能得到精確和穩(wěn)定性能都很高的閉環(huán)放大倍數(shù) 二 運(yùn)算放大器的基本運(yùn)算電路 1 電路特點(diǎn) 在反相比例運(yùn)算放大器的基礎(chǔ)上增加幾個(gè)輸入支路所構(gòu)成 三 加法運(yùn)算 二 運(yùn)算放大器的基本運(yùn)算電路 2 分析 根據(jù)理想運(yùn)放特點(diǎn) IN 0和UN 0 可得如下關(guān)系式 其中 同理 虛斷 虛地 所以 二 運(yùn)算放大器的基本運(yùn)算電路 表明 輸出電壓等于各輸入電壓按不同比例相加之和 如果取 則可化簡(jiǎn)為 若取Rf R 則 上式說明 輸入電壓等于各輸入電壓之和 完成了信號(hào)的加法運(yùn)算 平衡電阻 二 運(yùn)算放大器的基本運(yùn)算電路 例3 用反相加法器實(shí)現(xiàn)Y 5X1 X2 4X3 的運(yùn)算 要求輸入電阻不低于4k 試選定電阻的值 解 將式與式比較可得 即取 選定 則 則平衡電阻 二 運(yùn)算放大器的基本運(yùn)算電路 1 電路 四 減法運(yùn)算 二 運(yùn)算放大器的基本運(yùn)算電路 2 分析 在運(yùn)算放大器的同相輸入端和反相輸入端都加入信號(hào)時(shí) 則反相比例運(yùn)算和同相比例運(yùn)算同時(shí)進(jìn)行 根據(jù)理想運(yùn)算放大器的兩個(gè)結(jié)論 可得 整理兩式得 虛斷 化簡(jiǎn)上式為當(dāng)時(shí) 當(dāng)外電路的電阻滿足平衡對(duì)稱條件時(shí) 二 運(yùn)算放大器的基本運(yùn)算電路 虛短 3 結(jié)論 輸出電壓Uo與兩個(gè)輸入電壓的差值 Ui1 Ui2 成正比 即電路實(shí)現(xiàn)了減法運(yùn)算 二 運(yùn)算放大器的基本運(yùn)算電路