6.1基本运算电路.ppt
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1、 6.1基本运算电路基本运算电路 6.1.3 微分与积分运算电路微分与积分运算电路 6.1.2 加减运算电路加减运算电路6.1.1 比例运算电路比例运算电路6.1.1 比例运算电路比例运算电路一、反相比例运算电路一、反相比例运算电路平衡电阻平衡电阻RP=R1/R F特点:特点:2.运放输入端虚地;运放输入端虚地;输入电阻较小。输入电阻较小。1.信号加至反相端,反相放大或缩小电压信号。信号加至反相端,反相放大或缩小电压信号。3.uIC=0,对,对 KCMR 的要求低。的要求低。R if =R1Rof 0二、同相比例运算电路二、同相比例运算电路平衡电阻平衡电阻RP=R1/R F特点:特点:2.输入
2、电阻很大。输入电阻很大。3.共模输入信号较大,对共模输入信号较大,对 KCMR 要求高。要求高。1.信号加至运放同相端,同相放大电压信号信号加至运放同相端,同相放大电压信号,2.放大倍数大于等于放大倍数大于等于1。Rif Rof 0二、同相比例运算电路二、同相比例运算电路 续续特例:特例:电压跟随器电压跟随器常用作缓冲器常用作缓冲器6.1.2 加减运算加减运算电路电路一、求和运算电路一、求和运算电路1.反相求和运算电路反相求和运算电路iF i1+i2+i3根据根据“虚短虚短”和和“虚断虚断”,可,可得得uN uP 0故得故得优点:调节方便。优点:调节方便。平衡电阻平衡电阻电路特点:电路特点:信
3、号均加至运放反相输入端信号均加至运放反相输入端分析:分析:2.同相求和运算电路同相求和运算电路根据同相端根据同相端“虚断虚断”,可得,可得电路特点:电路特点:信号均加至同相输入端信号均加至同相输入端分析:分析:调节不便。调节不便。平衡电阻平衡电阻可采用双联可调电阻。可采用双联可调电阻。则则二、减法运算电路二、减法运算电路利用叠加定理解题:利用叠加定理解题:令令uI2=0,得得电路特点:信号电路特点:信号分别加至分别加至反相端和同相端。反相端和同相端。分析:分析:平衡电阻平衡电阻二、减法运算电路二、减法运算电路利用叠加定理解题:利用叠加定理解题:令令uI2=0,得得令令uI1=0,得得电路特点:
4、两个输入电路特点:两个输入信号分别加至信号分别加至 运放反相和同相输入端运放反相和同相输入端分析:分析:二、减法运算电路二、减法运算电路利用叠加定理解题:利用叠加定理解题:令令uI2=0,得得令令uI1=0,得得故故当满足当满足 R1=R2,RF=R3 时,时,电路特点:两个输入电路特点:两个输入信号分别加至信号分别加至 运放反相和同相输入端运放反相和同相输入端分析:分析:*三、加减运算电路三、加减运算电路电路特点:多个电路特点:多个信号加至信号加至 反相端和同相端。反相端和同相端。利用叠加定理解题:利用叠加定理解题:令令uI3=uI4=0,则得则得分析:分析:再令再令uI1=uI2=0,则得
5、则得故故例例例例6.1.16.1.1试设计一个运算电路,实现试设计一个运算电路,实现试设计一个运算电路,实现试设计一个运算电路,实现 u uOO=(4(4u uI1I1 +5+5u uI2I2)+8)+8u uI3 I3 ,规定规定规定规定 R RF F 取取取取 100k100k 。根据题意,可采用加减运算电路,如图所示,根据题意,可采用加减运算电路,如图所示,解:解:与题意相比较得与题意相比较得得得又根据输入直流电阻相等的要求,得又根据输入直流电阻相等的要求,得将将代入上式得代入上式得 由图得由图得6.1.3 微分与积分运算微分与积分运算电路电路一、微分运算电路一、微分运算电路分析:分析:
6、由反相端由反相端“虚地虚地”得得由反相端由反相端“虚断虚断”得得故故RFC1 为电路的时间常数为电路的时间常数 一、微分运算电路一、微分运算电路分析:分析:由反相端由反相端“虚地虚地”得得由反相端由反相端“虚断虚断”得得故故RFC1 为电路的时间常数为电路的时间常数 6.1.3 微分与积分运算微分与积分运算电路电路uItOuOtO分析:分析:二、积分运算电路二、积分运算电路由反相端由反相端“虚地虚地”得得由反相端由反相端“虚断虚断”得得故故当当 uI=UI 时,时,设设 uC(0)=0,则则R1CF 为电路的时间常数为电路的时间常数 例例6.1.2积分电路及输入波形如下,运放最大输出电压为积分
7、电路及输入波形如下,运放最大输出电压为积分电路及输入波形如下,运放最大输出电压为积分电路及输入波形如下,运放最大输出电压为 10V10V,t t=0=0 时电容电压为零,试画出输出电压波形。时电容电压为零,试画出输出电压波形。时电容电压为零,试画出输出电压波形。时电容电压为零,试画出输出电压波形。首先求出首先求出 =R1CF ,然后分段研究,然后分段研究分析:分析:积分电路及输入波形如下,运放最大输出电压为积分电路及输入波形如下,运放最大输出电压为积分电路及输入波形如下,运放最大输出电压为积分电路及输入波形如下,运放最大输出电压为 10V10V,t t=0=0 时电容电压为零,试画出输出电压波
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- 6.1 基本 运算 电路