运放三种输入方式的基本运算电路及其设计方法(2)

2019-08-30 19:19

电阻元件参数见图8.8。

一、加法电路

求和电路的输出电压决定于若干个输入电压之和, 一般表达式为 :vo=k1vs1+k2vs2+......+knvsn

下面以图8.9为例推导输出/输入之间的函数关系。 该电路的实质是多端输入的电压并联负反馈电路。

根据虚地的概念,即:vI=0→vN-vP=0 , iI=0

电路特点:

在进行电压相加时,能保证各vs 及 vo间有公共的接地端。输出vo分别与各个 vs间的比例系数仅仅取决于Rf与各输入回路的电阻之比,而与其它各路的电阻无关。因此,参数值的调整比较方便。

1) 求和电路实际上是利用\虚地\以及iI=0的原理,通过电流相加(if=i1+i2+…)来实现电压相加。此加法器还可扩展到多个输入电压相加。也可利用同相放大器组成。

2) 输出端再接一级反相器,则可消去负号,实现符合常规的算术加法。同相放大器可直接得出无负号的求和。但仅在Rn=Rp的严格条件下正确。

3) 这个电路的优点是:

a.在进行电压相加的同时, 仍能保证各输入电压及输出电压间有公共的接地端。使用方便。

b.由于\虚地\点的\隔离\作用,输出vo分别与各个vs1间的比例系数仅仅取决于Rf与各相应输入回路的电阻之比, 而与其它各路的电阻无关。因此,参数值的调整比较方便。

二、减法电路

电路如图8.10所示,由反相比例电路得:

利用差动输入也可以实现减法运算,电路如图8.11所示

电路特点:

a、只需一只运放,元件少,成本低.

b、由于其实际是差动式放大器,电路存在共模电压,应选用KCMR较高的集成运放,才能保证一定的运算精度.

c、阻值计算和调整不方便。

例1. 试用集成运放实现求和运算。

1)vo=-(vs1+10vs2+2vs3)

2)vo=1.5vs1-5vs2+0.1vs3

解(1)用反相求和电路形式(如图12)


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