06-2加法运算和减法运算电路.ppt

* * 本节内容 6.2.1 加法运算电路 6.2.2 减法运算电路 反向求和电路：反向比例运算放大器增加输入端 由KCL和“虚地” ： 在R1= R2 =R的情况下可得： 特点：调节某一路信号的输入电阻不影响其他路输入 与输出的比例关系； 没有共模输入 6.2.1加法运算电路 1、反向求和电路 同向求和电路 ：同向比例运算放大器增加输入端 由叠加定理和分压公式可得 ： 将RP= RN的条件代入可得： 在RP1= RP2 =R的情况下可得： 2、同向求和电路 （ ＝－ ） 若 ＝ ＝ ， 反相输入结构的减法电路，由于出现虚地，放大电路没有共模信号，故允许 、 的共模电压范围较大，且输入阻抗较低。在电路中，为减小温漂提高运算精度，同相端须加接平衡电阻。 则 可以变为： 3、利用加法器和反相比例器实现减法器 由Ui1产生的输出电压为： 由Ui2产生的输出电压为： 总的输出电压Uo： 当R1~ R4的选择满足R2/ R1= Rf/ R3时： 1、差动减法器 6.2.2 减法运算电路 差动减法器：用来实现两个电压U1、U2相减的差动输入式放大电路 。 根据叠加定理和分压公式，输出电压与输入电压的关系可得： 根据“虚短”的概念和RP= RN的条件可得： 在R1= R2 = RP3= RP4 =R的情况下可得： 2、加减运算电路 例：设计一个加减运算电路， RF=240k?，使 uo=10ui1+ 8ui2 - 20ui3 解: (1) 画电路。 系数为负的信号从反相端输入，系数为正的信号从同相端输入。 - R3 RF + + ui1 uo R2 R1 ui2 R4 ui3 (2) 求各电阻值。 - R3 RF + + ui1 uo R2 R1 ui2 R4 ui3 uo=10ui1+ 8ui2 - 20ui3 优点：元件少，成本低。 缺点：要求R1//R2//R5=R3//R4//R6。阻值的调整计算不方便。 单运放的加减运算电路 改进：采用双运放电路。 例：A/D变换器要求其输入电压的幅度为0 ~ +5V，现有信号变化范围为-5V~+5V。试设计一电平抬高电路，将其变化范围变为0~+5V。 +5V -5V +5V +2.5V 电平抬高电路 A/D 计算机 ui uo uo = 0.5ui+2.5 V uo =0.5ui +2.5 V =0.5 (ui +5) V _ + + ? 10k? 20k? +5V 5k? ui 20k? uo1 uo _ + + ? 20k? 20k? 10k ? 例题. R1=10k? , R2=20k? , ui 1=-1V， ui 2=1V 。求:uo uo _ + + ? R2 R1 R1 R2 ui1 _ + + ? ui2 _ + + ? R2 R1 RP uo= (uo2- uo1) =(20/10)[3-(-1) ] =8V R2 R1 uo1= ui1=-1V uo2= ui2(1+R2/R1)=3V