集成運算放大器的線性應用

1.比例運算電路

(1)反向輸入比例運算

圖1是反向比例運算電路。

根據(jù)虛斷，i+= =i≈0，故u+≈0，且ii ≈if

根據(jù)虛短，u+≈u-≈0

ii = (ui-u- )/R1≈ui/R1

uo ≈-if.Rf =-ui.( Rf /R1)

所以電壓增益 圖7-3反相比例運算電路

Auf= uo/ ui =-Rf /R1

結論：輸出電壓 uo與輸入電壓 ui 成比例，系數(shù)為Rf /R1 ，輸出與輸入的相位相反。

圖1是反向比例運算電路例。

(2)同相輸入比例運算

圖2是同向比例運算電路例

根據(jù)虛斷：ui = u+

根據(jù)虛短：ui = u+≈ u-

u+= ui = uo R1 /(R1+ Rf)

uo ≈ui [1+(Rf /R1)]

∴電壓增益

Auf= uo /ui =1+(Rf /Ri1)

圖2同向比例運算電路例。

2.加法運算電路

(1) 反相加法電路

見圖3。此時兩個輸入信號電壓產(chǎn)生的電流都流向Rf 。所以輸出是三輸入信號的比例和。

當

時，輸出等于三輸入反相之和。 　　

圖3反向加法電路

(2) 同相加法電路

在同相比例運算電路的基礎上，增加一個輸入支路，就構成了同相輸入求和電路，如圖4所示。因運放具有虛斷的特性，對運放同相輸入端的電位可用疊加原理求得：

圖4

而

由此可得出

3.減法運算電路

雙端輸入也稱差分輸入，雙端輸入能實現(xiàn)減法運算，電路如圖5所示。其輸出電壓表達式的推導方法與同相輸入運算電路相似。當 ui1=0時，求出輸出電壓uop 。當ui2=0 時，求出輸出電壓uon 。先求uop

圖5 減法運算電路

4. 積分運算電路

反相積分運算電路如圖6所示。根據(jù)虛地有 ,

5. 微分運算電路

反相微分運算電路如圖7所示。顯然

圖7反相微分電路

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