运算放大器的基本运算电路.ppt

（一）反相比例运算电路 （二）同相比例运算电路 二、运算放大器的基本运算电 路 （三）加法运算 （四）减法运算 二、运算放大器的基本运算电路 1电电路 Rf反馈电馈电 阻，接在输输出端 与反相端之间间，构成深度负负反馈馈。 （一）反相比例 运算电路 R1输入电阻。 Rb平衡电阻，Rb = R1 / Rf。保证两个输入端的外接电阻 平衡，使电路处于平衡对称的工作状态，输入信号从反相输入 端与地之间加入。 AUF反相比例运算电路的电压放大倍数亦称为闭环放大 倍数。 二、运算放大器的基本 运算电路 2分析 根据理想运放的结论结论 2（虚断），所以 UN = 0，反相输输入 端可看作是地，称为为虚地。IN = IP = 0，两输输入端电电流为为 0，即 IN = 0，可得出：If = I1 和 UN = 0，根据结论结论 1，UP = UN，因为为 UP = 0 可得关系式 （虚地） （虚地） 二、运算放大器的基本 运算电路 所以 即 小结结： （1）反相比例运算电电路的放大倍数仅仅由外接电电阻 Rf 和 R1 的比值值决定，与运放本身参数无关。 （虚断，If = I1） （2）输输出电压电压 与输输入电压电压 相位相反，大小成一定比例关系 ，即完成了对输对输 入信号的比例运算。 （3）对对反相比例运算放大器，根据理想条件 UP = UN = 0， 即反相端电电位等于 0，称为为“虚地”。虚地并非真正接地，不能将 反相端看作与地短路。“虚地”是反相输输入运算放大器的重要特点 。 二、运算放大器的基本 运算电路 1电电路 （二）同相比例运 算电路 信号从同相端输输入，反馈馈 信号加在反相端，Rb 为为平衡电电 阻且 Rb = R1 / Rf 2根据理想运放的两个特点有 UP = UN = Ui （虚短、虚断） If = (Ui - Uo) /Rf I1 = - (Ui /R1) I1 = If （虚断） 可得 Uo = (R1 + Rf) / R1 Ui 或 二、运算放大器的基本 运算电路 3小结结 （1）输输出电压电压 与输输入电压电压 成比例，且相位相同，所以称 同相比例运算放大器。 （3）Rf / R1 比值值必为为正，所以闭环闭环 增益大于1或等于 1 （仅仅当Rf = 0 时时等于1）。 （2）同相比例运算放大器的闭环电压闭环电压 放大倍数只与外接 电电阻 R1 和 Rf 有关，只要保证证其阻值值精确，就能得到精确和稳稳 定性能都很高的闭环闭环 放大倍数。 二、运算放大器的基本 运算电路 1电电路特点 在反相比例运算放大器的基础础上增加几个输输入支路所构成 。 （三）加法运算 二、运算放大器的基本 运算电路 2分析 根据理想运放特点，IN = 0 和 UN = 0 ，可得如下关系式 其中， 同理 （虚断） （虚地） 所以 二、运算放大器的基本 运算电路 表明，输输出电压电压 等于各输输入电压电压 按不同比例相加之和， 如果取 则则可化简为简为 若取 Rf = R，则 上式说说明，输输入电压电压 等于各输输入电压电压 之和，完成了信号 的加法运算。平衡电电阻 二、运算放大器的基本 运算电路 例3 用反相加法器实现 Y = - ( 5X1 + X2 + 4X3)的运算， 要求输入电阻不低于4 k，试选定电阻的值。 解：将式 与式比较较可得 即取 选选定 则则 则则平衡电电阻 二、运算放大器的基本 运算电路 1电电路 （四）减法运算 二、运算放大器的基本 运算电路 2分析 在运算放大器的同相输输入端和反相输输入端都加入信号时时 ，则则反相比例运算和同相比例运算同时进时进 行，根据理想运算 放大器的两个结论结论 ，可得 整理两式得 （虚断） 化简简上式为为 当 时时， 当外电路的电阻满足平衡对称条件时 二、运算放大器的基本 运算电路 （虚