1.反相比例运算电路
1.输入
U
i
U_i
Ui与输出
U
o
U_o
Uo电压关系 由 虚短 虚断 可知:
∵
\because
∵
I
R
1
=
I
R
10
I_{R1} = I_{R10}
IR1=IR10
U
i
−
U
−
R
1
=
U
−
−
U
o
R
10
\frac{U_i-U-}{R1} = \frac{U- - U_o}{R10}
R1Ui−U−=R10U−−Uo
∴
\therefore
∴
U
o
=
−
R
10
R
1
U
i
U_o = -\frac{R10}{R1}U_i
Uo=−R1R10Ui
2.电路输入电阻 由 虚地(可以看到运放正反相输入端口电压近似为 0) 可知:
R
i
=
R
1
Ri = R1
Ri=R1
3.R2 应满足:
4.R10 : 反馈电阻
5.反馈组态为 : 电压并联负反馈
2.同相比例运算电路
1.输入
U
i
U_i
Ui与输出
U
o
U_o
Uo电压关系 由 虚断 虚短 可知:
∵
\because
∵
U
−
=
R
11
R
11
+
R
13
U_- = \frac{R11}{R11 + R13}
U−=R11+R13R11
U
−
=
U
+
=
U
i
U_- = U_+ = U_i
U−=U+=Ui
∴
\therefore
∴
U
o
=
(
1
+
R
13
R
11
)
U
i
U_o = (1 + \frac{R13}{R11})U_i
Uo=(1+R11R13)Ui
2.电路输入电阻 ： 因为引用了深度电压串联负反馈, 因此电路输入电阻很高，输出电阻很低。
3.R12 应满足:
4.R13 : 反馈电阻
5…
这种电路输入与输出电压不仅幅值相等，而且相位相同，属于跟随关系，因此这种运算电路又被称为电压跟随器
3.差分比例(减法运算)运算电路
1.输入
U
i
U_i
Ui与输出
U
o
U_o
Uo电压关系 由 可知:
∵
\because
∵ 虚断
U
−
=
R
F
R
a
+
R
F
U
1
+
R
a
R
a
+
R
F
U
o
U_- = \frac{RF}{Ra + RF}U_1 + \frac{Ra}{Ra + RF}U_o
U−=Ra+RFRFU1+Ra+RFRaUo
U
+
=
R
c
R
b
+
R
c
U
2
U_+ = \frac{Rc}{Rb + Rc}U_2
U+=Rb+RcRcU2
又
∵
\because
∵ 虚短
U
−
=
U
+
U_- = U_+
U−=U+
∴
\therefore
∴
R
F
R
a
+
R
F
U
1
+
R
a
R
a
+
R
F
U
o
=
R
c
R
b
+
R
c
U
2
\frac{RF}{Ra + RF}U_1 + \frac{Ra}{Ra + RF}U_o = \frac{Rc}{Rb + Rc}U_2
Ra+RFRFU1+Ra+RFRaUo=Rb+RcRcU2
U
o
=
−
R
F
R
a
(
U
1
−
U
2
)
U_o = -\frac{RF}{Ra}(U_1 - U_2)
Uo=−RaRF(U1−U2)
2.电路输入电阻 ： 在电路元件参数对称的情况下，差分比例运算电路的差模输入电阻为
3.电阻参数要求
4.此电路对元件对称性要求比较高，元件失配将会带来附加误差，产生共模电压输出，降低共模抑制比。
4.拓展分析
1.同相电路一
1.同相电路一
2.同相电路二
3.对比分析
对于同相电路一
对于同相电路二
4.同相电路三
5.对比分析(同相电路一 与 同相电路三)
1.静默电位的提供，由 2 电阻分压变成 3 个电阻加一个电容
2.输出变成高通滤波器
3.输入输出关系 : 因为此电路为 同相比例运算放大电路,所以:
5.反相电路一
5.声明 ：部分来源于书籍，推导过程或有偏差，欢迎交流