《电路基础与集成电子技术-电子教案与习题解答-蔡惟铮 第8章 运算放大器和模拟乘法器 8.2j 比例运算电路》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电路基础与集成电子技术-电子教案与习题解答-蔡惟铮 第8章 运算放大器和模拟乘法器 8.2j 比例运算电路（16页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第8章 运算放大器和模拟乘法器线性应用电路 2010.02,8.2 比例运算电路,8.2.1 反相输入比例运算电路,8.2.2 同相输入比例运算电路,8.2.3 差分输入比例运算电路,第8章 运算放大器和模拟乘法器线性应用电路 2010.02,理想运算放大器组成的反相比例运算电路见图8.2.1，显然是一个电压并联负反馈电路。,图8.2.1 反相比例运算电路,在输入信号作用下，输入端有电流iI、 iI 、 if 。,根据理想运放虚断的特性，有,iI,if,iI 0,于是,iI if,根据虚短的特性，有u+ u-,0,0,反相输入端是0电位，就好象接地一样，称为“虚地”。,1. 电压放大倍数,8.
2、2.1 反相输入比例运算电路,第8章 运算放大器和模拟乘法器线性应用电路 2010.02,反相比例运算电路的输入电阻,图8.2.1 反相比例运算电路,iI,if,保证集成运放两输入端对地电阻的平衡，同相输入端的电阻应该取,0,0,2. 输入电阻,RP =R1 / Rf,集成运放本身的输入电阻很大，但集成运放构成的反相比例运算电路的输入电阻为R1，其数值一般在几千欧到几十千欧之间。,第8章 运算放大器和模拟乘法器线性应用电路 2010.02,由于反相比例运算电路具有虚地的特点，所以共模输入电压为,图8.2.1 反相比例运算电路,iI,if,0,0,3. 共模输入电压,反相比例运算电路由于具有“虚
3、地”的特点，运放的同相输入端和反相输入端均为0电位，所以反相比例运算电路的 共模输入电压等于0。,第8章 运算放大器和模拟乘法器线性应用电路 2010.02,4. 反相输入比例运算电路的几点结论,反相输入比例运算电路的电压放大倍数为,在实际应用时，Rp= R1 / Rf，平衡电阻Rp是为了保证运算放大器的两个输入端处于平衡的工作状态，避免输入偏流产生附加的差动输入电压，从而引起输出偏离零点。,输出与输入是反相比例关系，其电压放大倍数绝对值可大于、等于、小于1。,反相输入比例运算电路的输入电阻等于R1。,反相输入比例运算电路有“虚地”，它的共模输入电压等于0。,第8章 运算放大器和模拟乘法器线性
4、应用电路 2010.02,8.2.2 同相输入比例运算电路,理想运算放大器组成的同相比例运算电路见图8.2.2，具有电压串联负反馈。,图8.2.2 同相比例运算电路,输入信号uI作用下，因虚断，所以,uI,u+= uI,又因虚短,由输出电压可以确定 u-,1. 电压放大倍数,0,0,uI,u-= u+= uI,所以,第8章 运算放大器和模拟乘法器线性应用电路 2010.02,同相输入比例运算电路的电压放大倍数可以大于1，等于1，但不能小于1。电压放大倍数为正，说明输出与输入同相。,同相输入比例运算电路可改接成电压跟随器，如图8.2.3所示。它的电压放大倍数等于1，相当共漏（共集）放大电路的情况
5、。用集成运放构成的电压跟随器的性能要比分立元件构成的跟随器好得多。,图8.2.2 同相比例运算电路,图8.2.3 电压跟随器,第8章 运算放大器和模拟乘法器线性应用电路 2010.02,同相比例运算电路的输入电流 iI=0，所以输入电阻,图8.2.2 同相比例运算电路,2. 输入电阻,第8章 运算放大器和模拟乘法器线性应用电路 2010.02,由于同相比例运算电路的电流等于0，所以,图8.2.2 同相比例运算电路,3. 共模输入电压,同相比例运算电路共模输入电压为,uI,0,0,uI,又因为虚短，所以,第8章 运算放大器和模拟乘法器线性应用电路 2010.02,同相输入比例运算电路的电压放大倍
6、数为,在实际应用时，R= R1 / Rf，以保证运算放大器的两个输入端处于平衡的工作状态，避免输入偏流产生附加的差动输入电压，从而引起输出偏离零点。,输出与输入是同相比例关系，其电压放大倍数可大于、等于1，但不能小于1。,同相输入比例运算电路没有“虚地”。它的共模输入电压等于uI。,同相输入比例运算电路的输入电阻很大，等于运放的同相输入端和反相输入端之间的输入电阻，在理想条件下为无穷大。,4. 同相输入比例运算电路的几点结论,第8章 运算放大器和模拟乘法器线性应用电路 2010.02,8.2.3 差分输入比例运算电路,理想运放组成的差分输入比例运算电路见图8.2.4。,图8.2.4 差分输入比
7、例运算电路,在输入信号作用下，输入端有电流iI、 iI 、 if 。,根据理想运放虚断的特性，有,iI =0,于是,iI = if,根据虚短的特性，有u+= u-,1. 电压放大倍数,而,if,第8章 运算放大器和模拟乘法器线性应用电路 2010.02,uI1和uO在反相输入端的电压,差分输入比例运算电路的u-，根据叠加原理，由uI1和uO两个电源共同决定，可分别求uI1和uO在反相输入端的值，然后相加。,第8章 运算放大器和模拟乘法器线性应用电路 2010.02,设R1= R2 、 Rf= Rp ，于是上式可化简,由u+=u- 可得,第8章 运算放大器和模拟乘法器线性应用电路 2010.02
8、,差分输入比例运算电路的输入电阻,当R1= R2 、 Rf= Rp 时，利用虚短和虚断的特性，可知两输入端的电流iI2= -iI1 ，则有,2. 输入电阻,所以,图8.2.4 差分输入比例运算电路,Ri=2R1,第8章 运算放大器和模拟乘法器线性应用电路 2010.02,3. 共模输入电压,对于差分比例运算电路， 当R1= R2 、 Rf= Rp 时，利用虚短和虚断的特性， u+= u- ，在共模输入条件下,图8.2.3 差分输入比例运算电路,由于虚断，集成运放同相输入端的电压等于uI2 在电阻R2和Rp的分压。即可求出 u+，于是可以求出共模输入电压。,第8章 运算放大器和模拟乘法器线性应用电路 2010.02,1. 差分输入比例运算电路的电压放大倍数为,3. 在实际应用时，Rp= R1 / Rf，平衡电阻Rp是为了保证运算放大器的两个输入端处于平衡的工作状态，避免输入偏流产生附加的差动输入电压，从而引起输出偏离零点。,2. 输出与输入是比例关系，其电压放大倍数绝对值可大于、等于、小于1。,4. 在共模输入条件下，加在运放两输入端的共模电压等于uI2 在电阻R2和Rp上的分压。,4. 差分输入比例运算电路的几点结论,
