運算電路
集成運放是一個已經(jīng)裝配好的高增益直接耦合放大器，加接反饋網(wǎng)絡以后，就組成了運算電路特點 運算電路的輸入輸出關(guān)系，僅僅決定于反饋網(wǎng)絡;因此只要選取適當?shù)姆答伨W(wǎng)絡，就可以實現(xiàn)所需要的運算功能，如比例、加減、乘除、微積分、對數(shù)等。2 這樣的運算電路，被廣泛地應用于對模擬信號進行 各種數(shù)學處理，稱之為模擬運算電路。3 模擬運算電路通常表現(xiàn)輸入/輸出電壓之間的函數(shù)關(guān)系
運算電路經(jīng)典基本電路圖
(1)反相比例運算電路
電路如下圖所示，其中電阻R引入反相輸入信號Ui，電阻Rf引入深度負反饋，使運放工作于線性區(qū)，根據(jù)前述的兩個分析依據(jù)，很容易可以推出：
Up = Un = 0V(即同相和反相輸入端皆為虛地)
Au = Uo / Ui = - Rf / R
由式可知為反相比例運算電路，
若Rf = R，則Au =-1，即為反相器。
(2)同相比例運算電路
電路如上圖所示，圖中電阻R’引入同相輸入信號Ui，電阻Rf引入深度負反饋，使運放工作于線性區(qū)，根據(jù)前述的兩個分析依據(jù)，很容易可以推出
Up = Un = Ui
Au = Uo / Ui = 1+ Rf / R
由式可知為同相比例運算電路。若Rf =0或 R= ∞，則Au =1，即為電壓跟隨器。參見下圖『電壓跟隨器』
(3)反相求和運算電路
如果在反相輸入端增加若干輸入電路
(如下圖所示)，則構(gòu)成反相求和(加法)運算電路。同樣容易得出，當R1 = R2 = R3 = Rf時，Uo = -(Ui1+Ui2+Ui3)
(4)同相求和運算電路
如果在同相輸入端增加若干輸入電路(如左圖所示)，則構(gòu)成同相求和運算電路。
容易得出，分析此電路時可先運用節(jié)點電壓法求出Up，則Uo = (1+Rf / R) x Up。
(5)差分比例運算電路
如果在同相和反相輸入端分別加上輸入信號(如左圖所示)，則構(gòu)成差分比例運算電路。
分析此電路可得，Uo = (Ui2- Ui1) x Rf / R。
若使Rf = R，則Uo = Ui2 -Ui1，即為減法運算。
(6)積分運算電路
與反相比例運算電路相比，用電容C代替電阻Rf作為負反饋元件(如左圖所示)，就成為積分運算電路。
容易得出，Uo = -1/(RC)&TImes;∫Ui dt， 其中RC為積分時間常數(shù)。
下載文檔
