运算电路的基本定义和运算电路经典基本电路图

2024-04-04 15:57:05

运算电路

　　集成运放是一个已经装配好的高增益直接耦合放大器，加接反馈网络以后，就组成了运算电路特点运算电路的输入输出关系，仅仅决定于反馈网络；因此只要选取适当的反馈网络，就可以实现所需要的运算功能，如比例、加减、乘除、微积分、对数等。2 这样的运算电路，被广泛地应用于对模拟信号进行各种数学处理，称之为模拟运算电路。3 模拟运算电路通常表现输入/输出电压之间的函数关系

运算电路经典基本电路图

　　（1）反相比例运算电路

　　电路如下图所示，其中电阻R引入反相输入信号Ui，电阻Rf引入深度负反馈，使运放工作于线性区，根据前述的两个分析依据，很容易可以推出：

　　Up = Un = 0V（即同相和反相输入端皆为虚地）

　　

　　Au = Uo / Ui = － Rf / R

　　由式可知为反相比例运算电路，

　　若Rf = R，则Au =－1，即为反相器。

　　（2）同相比例运算电路

　　电路如上图所示，图中电阻R’引入同相输入信号Ui，电阻Rf引入深度负反馈，使运放工作于线性区，根据前述的两个分析依据，很容易可以推出

　　Up = Un = Ui

　　Au = Uo / Ui = 1＋ Rf / R

　　由式可知为同相比例运算电路。若Rf =0或 R= ∞，则Au =1，即为电压跟随器。参见下图『电压跟随器』

　　

　　

（3）反相求和运算电路

　　如果在反相输入端增加若干输入电路（如下图所示），则构成反相求和（加法）运算电路。同样容易得出，当R1 = R2 = R3 = Rf时，Uo = －（Ui1＋Ui2＋Ui3）

　　

（4）同相求和运算电路

　　

　　如果在同相输入端增加若干输入电路（如左图所示），则构成同相求和运算电路。

　　容易得出，分析此电路时可先运用节点电压法求出Up，则Uo = （1＋Rf / R） x Up。

　　（5）差分比例运算电路

　　如果在同相和反相输入端分别加上输入信号（如左图所示），则构成差分比例运算电路。

　　分析此电路可得，Uo = （Ui2－ Ui1） x Rf / R。

　　若使Rf = R，则Uo = Ui2 －Ui1，即为减法运算。

　　

（6）积分运算电路

　　

　　与反相比例运算电路相比，用电容C代替电阻Rf作为负反馈元件（如左图所示），就成为积分运算电路。

　　容易得出，Uo = －1/（RC）&TImes;∫Ui dt，其中RC为积分时间常数。

　　

转自：http://www.elecfans.com/dianlutu/amp/20170510514779.html

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