集成運算放大器運算電路_集成運算放大電路分析比例運算_集成運算放大電路公式

　　集成運算放大器是一種具有高電壓放大倍數(shù)的直接耦合多級放大電路。當外部接入不同的線性或非線性元器件組成負反饋電路時，可以靈活地實現(xiàn)各種特定的函數(shù)關(guān)系。在線性應用方面，可組成比例、加法、減法、積分、微分、對數(shù)等模擬運算電路。

　　基本運算電路

　　（1）反相比例運算電路

　　電路如圖1所示，對于理想運放，該電路的輸出電壓與輸入電壓之間的關(guān)系為

　　圖1 反相比例運算電路

　　為了減小輸入偏置電流引起的運算誤差，在同相輸入端應接入平衡電阻R2=R1||RF。

　?。?）同相比例運算電路

　　圖2是同相比例運算電路，它的輸出電壓與輸入電壓之間的關(guān)系為

　　當R1→∞時，uO=ui，即得到如圖3所示的電壓跟隨器。圖中R2=RF，用以減小漂移和起保護作用。一般RF取10KΩ，RF太小起不到保護作用，太大則影響跟隨性。

　　圖2 同相比例運算電路

　　圖3 電壓跟隨器

　　（3）反相加法電路

　　圖4 反相加法運算電路

　?。?） 減法運算電路

　　對于圖5所示的減法運算電路，當R1=R2，R3=RF時，有如下關(guān)系式

　　圖5 減法運算電路

　?。?）積分運算電路

　　反相積分電路如圖6所示。在理想化條件下，輸出電壓uo等于

　　圖6 積分運算電路

　　如果ui（t）是幅值為E的階躍電壓，并設uc（o）=0，則

　　即輸出電壓uo（t）隨時間增長而線性下降。顯然時間常數(shù)R1C的數(shù)值大，達到給定的uo值所需的時間就長。積分輸出電壓所能達到的最大值受集成運放最大輸出范圍的限制。

　　在進行積分運算之前，首先應對運放調(diào)零。為了便于調(diào)節(jié)，將圖中K1閉合，通過電阻R2的負反饋作用幫助實現(xiàn)調(diào)零。但在完成調(diào)零后，應將K1打開，以免因R2的接入造成積分誤差。K2的設置一方面為積分電容放電提供通路，同時可實現(xiàn)積分電容初始電壓uc（o）=0。另一方面，可控制積分起始點，即在加入信號ui后，只要K2一打開，電容就將被恒流充電，電路也就開始進行積分運算。

　?。?）微分運算電路

　　反相微分電路如圖7所示。在理想化條件下，輸出電壓uo等于

　　圖7 微分運算電路

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　　集成運算放大電路分析比例運算

　　集成運算放大電路公式