44基本运算电路.PPT

* 4.4　基本运算电路 4.4.1 比例运算 4.4.2 加法与减法运算 4.4.3 微分与积分运算 4.4.4 基本运算电路应用举例 第 4 章　负反馈放大电路与基本运算电路的应用 4.4.1 比例运算 一、反相比例运算 运算放大器在线性应用 时同时存在虚短和虚断 虚断 虚地 为使两输入端对地直流电阻相等： R2 = R1 // R f 平衡电阻 特点： 1.为深度电压并联负反馈， Auf = ? Rf / R 1 2. 输入电阻较小 Rif R?if R?if = R1 3. uIC = 0 ，对 KCMR 的要求低 u+ = u- = 0 虚地 虚短和虚断 第 4 章　负反馈放大电路与基本运算电路的应用 二、同相比例运算 Auf = 1 跟随器 当 R1 = ?，Rf = 0 时， 特点： 1. 为深度电压串联负反馈， Auf = 1 + Rf /R1 2. 输入电阻大 R?if = ? 3. ，对 KCMR 的要求高 uIC = u i u+ = u- = uI 第 4 章　负反馈放大电路与基本运算电路的应用 4.4.2 加法与减法运算 一、加法运算 1. 反相加法运算 R3 = R1 // R2 // Rf iF ? i1 + i2 若 Rf = R1= R2 则 uO = ? (uI1+ uI2) 第 4 章　负反馈放大电路与基本运算电路的应用 R2 // R3 // R4 = R1// Rf 若 R2 = R3 = R4， 则 uO = uI1+ uI2 Rf = 2R1 2. 同相加法运算 第 4 章　负反馈放大电路与基本运算电路的应用 法 1：利用叠加定理 uI2 = 0 uI1 使： uI1 = 0 uI2 使： 一般 R1 = R?1； Rf = R?f uO = uO1 + uO2 = Rf / R1( uI2 ? uI1 ) 法 2：利用虚短、虚断 uo = Rf /R1( uI2 ? uI1 ) 减法运算实际是差分电路 二、减法运算 第 4 章　负反馈放大电路与基本运算电路的应用 4.4.3 微分与积分运算 R2 = Rf 虚地 虚断 RfC1 = ? — 时间常数 微分电路输出电压： 一、微分运算 uI t O uO t O 第 4 章　负反馈放大电路与基本运算电路的应用 二、积分运算 = 当 uI = UI 时， 设 uC(0) = 0 时间常数 ? = R1Cf 积分电路输出电压： t uI O t uO O 第 4 章　负反馈放大电路与基本运算电路的应用 4.4.4 基本运算电路应用举例 例 4.4.1 测量放大器(仪用放大器) 同相输入 同相输入 差分输入 uO1 uO2 对共模信号： uO1 = uO2 则 uO = 0 对差模信号： R1 中点为交流地 为保证测量精度 需元件对称性好 第 4 章　负反馈放大电路与基本运算电路的应用 u+ = u-= us io = i1 = us / R1 1. 输出电流与负载大小无关 2. 恒压源转换成为恒流源 特点： 例 4.4.2 电压—电流转换器 第 4 章　负反馈放大电路与基本运算电路的应用 例 4.4.5 开关延迟电路 电子开关 当 uO ? 6 V 时 S 闭合， t uO O 6 V 1 ms uI t O ? 3 V t us O ? 3 V 第 4 章　负反馈放大电路与基本运算电路的应用 例 4.4.3 利用积分电路将方波变成三角波 10 k? 10 nF 时间常数 ? = R1Cf = 0.1 ms 设 uC(0) = 0 = ? 5 V uI/V t/ms 0.1 0.3 0.5 5 ? 5 uO/V t/ms = 5 V 5 ? 5 第 4 章　负反馈放大电路与基本运算电路的应用 例 4.4.4 差分运算电路的设计 条件： Rf = 10 k? 要求： uo = uI1 ? 2uI2 R1 = 5 k? R2 = 2R3 R2// R3= R1//Rf ? = 5//10 R2= 10 k? R3= 5 k? 第 4 章　负反馈放大电路与基本运算电路的应用 * * * * *