7第二节 比例运算电路讲诉.ppt

* * 第二节 比例运算电路 * 第二节 比例运算电路 反相比例运算电路 同相比例运算电路 差分比例运算电路 下页 总目录 这种现象称为“ 虚地” u- = u+ = 0 一、 反相比例运算电路 为保持参数对称： R2 = R1 // RF 1. 电路组成 RF uO i- i+ + - A R1 R2 uI u- u+ u+ = 0 下页 上页 首页 u- = u+ = 0 uo Auf = uI = RF R1 输入电阻 Rif = R1 uI - u- u- - uo R1 RF = 由 iI = iF RF uO i- i+ + - A R1 R2 uI u- u+ 2. 工作原理 下页 上页 首页 仿真 结论： 电路是深度电压并联负反馈电路，理想情况下， 反相输入端 “ 虚地”，共模输入电压低。 | Auf | 可大于 1、等于 1 或小于 1 。 3. 电路的输入电阻不高，输出电阻很低。 2. 实现了反相比例运算 。 |Auf| 取决于电阻 RF 和 R1 之比。 u0 与 uI 反相， 下页 上页 首页 ui = u+ i- = i+ = 0 二、同相比例运算电路 i- i+ R2 = R1 // RF Auf = u0 uI = 1 + RF R1 Rif = ( 1 + AodF ) Rid R1 R1 + RF u- = u0 R1 R1 + RF u0 = uI F = uF u0 R1 R1 + RF = 下页 上页 A R1 RF R2 uO uI + - u+ u- 同相比例运算电路 同相比例运算电路的比例系数总是大于或等于1。 首页 当RF = 0或R1 = ∞时，比例系数等于1， 此时电路为： + - A uO uI 电压跟随器 Auf = uO uI = 1 下页 上页 u+ = uI u- = uO 由于虚短，即u+ = u- ，故 uO = uI 这种电路又称为电压跟随器。 首页 仿真 结论： 电路是一个深度的电压串联负反馈电路。 “虚短”, 不“虚地”，共模输入电压高。 2. 实现了同相比例运算, Auf 只与 RF 和 R1 有关， u0 与 ui 同相，Auf 大于 1 或等于 1。 3. 输入电阻高，输出电阻低。 下页 上页 首页 三、差分比例运算电路 R1 = R1′、RF = RF′ u- = RF R1 + RF R1 R1 + RF u0 uI + u+ = RF′ R1′ + RF′ uI′ uI + uI′ RF′ R1′ + RF′ RF R1 + RF R1 R1 + RF u0 = 利用叠加定理得： RF iI iF + - A R1 RF′ uO uI uI′ R1′ u- u+ 下页 上页 首页 ui – u - u- – uo RF R1 = iI = iF Auf = = R1 uo ui – ui′ RF 差模输入电阻： Rif = 2R1 RF iI iF + - A R1 RF′ uO uI uI′ R1′ u- u+ 下页 上页 首页 结论： 实现差分比例运算（减法运算）， Auf 决定于电阻 RF 和 R1 之比， 与集成运放内部参数无关。 2. 共模输入电压高， “虚短”，但不 “虚地”。 3. 输入电阻不高，输出电阻低， 元件对称性要求高。 下页 上页 首页 [例7.2.1] （1）求: 电压放大倍数 Au ； （2）以知A1、A2 的 Aod和 Rid , 求电路的输入电阻Ri 。 uO 三运放数据放大器原理图 R5 + - A3 R4 R6 uI + R3 - A A2 uO2 - A1 uO1 + R2 + - R7 R1 电路如图所示： 下页 上页 首页 A1、A2组成同相比例电路，A3组成差分比例电路。 若R2 = R3则uo1 = - uo2 uI 2 1 2 1 - uI R1 2 R1 2 uO R5 + - A3 R4 R6 + R3 - A A2 uO2 - A1 uO1 + R2 R7 先分析电路 下页 上页 电路可等效为： 首页 解： （1） ui1 = R1/2 uo1 R1/2 + R2 uo1 = ( 1 + R1 2R2 ) ui1 uo1 - A + R2 ui1 R1/2 A1、A2的工作情况分析 ui1 下页 上页 首页 同理 = (1 + R1 2R2 ) ui2 (1 + R1 2R3 uo2 = ) ui2 (1 + R1 2R2 (ui1 - ui2) uo1 - uo2 = ) uo1 - uo2 ui = 1 + R1 2R2 则第