集成运算放大器的线性应用

1.比例运算电路

(1)反向输入比例运算

图1是反向比例运算电路。

根据虚断，i+= =i≈0，故u+≈0，且ii ≈if

根据虚短，u+≈u-≈0

ii = (ui-u- )/R1≈ui/R1

uo ≈-if.Rf =-ui.( Rf /R1)

所以电压增益 图7-3反相比例运算电路

Auf= uo/ ui =-Rf /R1

结论：输出电压 uo与输入电压 ui 成比例，系数为Rf /R1 ，输出与输入的相位相反。

图1是反向比例运算电路例。

(2)同相输入比例运算

图2是同向比例运算电路例

根据虚断：ui = u+

根据虚短：ui = u+≈ u-

u+= ui = uo R1 /(R1+ Rf)

uo ≈ui [1+(Rf /R1)]

∴电压增益

Auf= uo /ui =1+(Rf /Ri1)

图2同向比例运算电路例。

2.加法运算电路

(1) 反相加法电路

见图3。此时两个输入信号电压产生的电流都流向Rf 。所以输出是三输入信号的比例和。

当

时，输出等于三输入反相之和。 　　

图3反向加法电路

(2) 同相加法电路

在同相比例运算电路的基础上，增加一个输入支路，就构成了同相输入求和电路，如图4所示。因运放具有虚断的特性，对运放同相输入端的电位可用叠加原理求得：

图4

而

由此可得出

3.减法运算电路

双端输入也称差分输入，双端输入能实现减法运算，电路如图5所示。其输出电压表达式的推导方法与同相输入运算电路相似。当 ui1=0时，求出输出电压uop 。当ui2=0 时，求出输出电压uon 。先求uop

图5 减法运算电路

4. 积分运算电路

反相积分运算电路如图6所示。根据虚地有 ,

5. 微分运算电路

反相微分运算电路如图7所示。显然

图7反相微分电路

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