集成运放基本运算电路

集成运放基本运算电路第1页，共23页，2023年，2月20日，星期四12.1求和运算电路12.1.1反相输入求和电路12.1.2同相输入求和电路12.1.3双端输入求和电路第2页，共23页，2023年，2月20日，星期四12.1.1反相输入求和电路

在反相比例运算电路的基础上，增加一个输入支路，就构成了反相输入求和电路，见图12.01。此时两个输入信号电压产生的电流都流向Rf

。所以输出是两输入信号的比例和。图12.01反相求和运算电路第3页，共23页，2023年，2月20日，星期四12.1.2同相输入求和电路

在同相比例运算电路的基础上，增加一个输入支路，就构成了同相输入求和电路，如图12.02所示。图12.02同相求和运算电路

因运放具有虚断的特性，对运放同相输入端的电位可用叠加原理求得:第4页，共23页，2023年，2月20日，星期四RRRRRRvRRRRRRRvRRRRRRRRRRvRRRRRvRRv++++=++++=f12i212221i1211f12i2121i12o])'//()'//()'//()'//([])'//()'//()'//()'//([RvRvRRRRRRRRvRRvRRv+=++=2i21i1fnpfffi22pi11po)())((由此可得出//

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i2i1of21npvvvRRRRR+====时当，第5页，共23页，2023年，2月20日，星期四12.1.3双端输入求和电路

双端输入也称差动输入，双端输入求和运算电路如图12.03所示。其输出电压表达式的推导方法与同相输入运算电路相似。图12.03双端输入求和运算电路用叠加原理：当vi1=vi2=0时，求出vi3和vi4在输出端产生的电压分量vop。当vi3=vi4=0时，求出vi1和vi2

在输出端产生的分量von。第6页，共23页，2023年，2月20日，星期四先求式中Rp=R3//R4//R,Rn=R1//R2//Rf第7页，共23页，2023年，2月20日，星期四再求于是第8页，共23页，2023年，2月20日，星期四例12.1:

求图12.04所示数据放大器的输出表达式，并分析R1的作用。解：vs1和vs2为差模输入信号，为此vo1和vo2也是差模信号，R1的中点为交流零电位。对A3是双端输入放大电路。图12.04数据放大器原理图第9页，共23页，2023年，2月20日，星期四所以

显然调节R1可以改变放大器的增益。产品数据放大器，如AD624、AD521等，R1有引线连出，同时有一组R1接成分压器形式，可选择连线接成多种的R1阻值。第10页，共23页，2023年，2月20日，星期四12.2积分和微分运算电路12.2.1积分运算电路12.2.2微分运算电路第11页，共23页，2023年，2月20日，星期四12.2.1积分运算电路

积分运算电路的分析方法与求和电路差不多，反相积分运算电路如图12.05所示。图12.05积分运算电路第12页，共23页，2023年，2月20日，星期四当输入信号是阶跃直流电压VI时，即图12.05积分运算放大电路（动画12-1）第13页，共23页，2023年，2月20日，星期四例12.2:画出在给定输入波形作用下积分器的输出波形。(a)阶跃输入信号(b)方波输入信号图12.06积分器的输入和输出波形第14页，共23页，2023年，2月20日，星期四

图12.06给出了在阶跃输入和方波输入下积分器的输出波形。这里要注意当输入信号在某一个时间段等于零时，积分器的输出是不变的，保持前一个时间段的最终数值。因为虚地的原因，积分电阻R

两端无电位差，因此

C不能放电，故输出电压保持不变。第15页，共23页，2023年，2月20日，星期四12.2.2微分运算电路微分运算电路如图12.07所示。

图12.07微分电路第16页，共23页，2023年，2月20日，星期四12.3对数和指数运算电路12.3.1对数运算电路12.3.2指数运算电路第17页，共23页，2023年，2月20日，星期四12.3.1对数运算电路图12.08对数运算电路对数运算电路见图12.08。由图可知第18页，共23页，2023年，2月20日，星期四12.3.2指数运算电路

指数运算电路如图12.09所示。指数运算电路相当反对数运算电路。

图12.09指数运算电路第19页，共23页，2023年，2月20日，星期四12.4电压和电流转换电路12.4.1电流-电压变换器12.4.2电压-电流变换器第20页，共23页，2023年，2月20日，星期四

12.4.1电流-电压变换器图12.10是电流-电压变换器。由图可知：可见输出电压与输入电流成比例，输出端的负载电流：若RL固定，则输出电流与输入电流成比例，此时该电路也可视为电流放大电路。图12.10电流-电压变换电路第21页，共23页，2023年，2月20日，星期四12.4.2电压-电流变换器图12.11的电路为电压-电流变换器图12.11电压-电流变换器由图（a）可知所以输出电流与输入电压成比例。(a)负载不接地(b)负载接地第22页，共23页，2023年，2月20日，星期四(b)负载接地可解得

对图（b）电