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[宝典]比例缩小电路.doc

[宝典]比例缩小电路

黄不骄
2017-11-02 0人阅读 举报 0 0 0 暂无简介

简介:本文档为《[宝典]比例缩小电路doc》,可适用于综合领域

宝典比例缩小电路同相比例和反相比例一、反相比例运算放大电路图反相比例运算电路反相输入放大电路如图所示信号电压通过电阻R加至运放的反相输入端输出电压vo通过反馈电阻Rf反馈到运放的反相输入端构成电压并联负反馈放大电路。R为平衡电阻应满足R=RRf。利用虚短和虚断的概念进行分析vI=vN=iI=则即该电路实现反相比例运算。反相放大电路有如下特点(运放两个输入端电压相等并等于故没有共模输入信号这样对运放的共模抑制比没有特殊要求。(vN=vP而vP=反相端N没有真正接地故称虚地点。(电路在深度负反馈条件下电路的输入电阻为R输出电阻近似为零。二、同相比例运算电路同相输入放大电路如图所示信号电压通过电阻RS加到运放的同相输入端输出电压vo通过电阻R和Rf反馈到运放的反相输入端构成电压串联负反馈放大电路。根据虚短、虚断的概念有vN=vP=vSi=if于是求得图同相比例运算电路所以该电路实现同相比例运算。同相比例运算电路的特点如下(输入电阻很高输出电阻很低。(由于vN=vP=vS电路不存在虚地且运放存在共模输入信号因此要求运放有较高的共模抑制比。三、加法运算电路图所示为实现两个输入电压vS、vS的反相加法电路该电路属于多输入的电压并联负反馈电路。由于电路存在虚短运放的净输入电压vI=反相端为虚地。利用vI=vN=和反相端输入电流iI=的概念则有图加法运算电路或由此得出若R=R=Rf则上式变为–vO=vSvS式中负号为反相输入所致若再接一级反相电路可消去负号实现符合常规的算术加法。该加法电路可以推广到对多个信号求和。从运放两端直流电阻平衡的要求出发应取R=RRRf。四、减法运算电路、反相求和式运算电路图所示是用加法电路构成的减法电路第一级为反相比例放大电路若Rf=R则vO=–vS第二级为反相加法电路可以推导出图反相求和式减法电路若取R=Rf则vO=vS–vS由于两个运放构成的电路均存在虚地电路没有共模输入信号故允许vS、vS的共模电压范围较大。、差分式减法电路差分式减法电路图所示电路可以实现两个输入电压vS、vS相减,在理想情况下电路存在虚短和虚断所以有vI=iI=由此得下列方程式:图及由于vN=vP可以求出若取则上式简化为即输出电压vO与两输入电压之差(vS–vS)成比例其实质是用差分式放大电路实现减法功能。差分式放大电路的缺点是存在共模输入电压。因此为保证运算精度应当选择共模抑制比较高的集成运放。差分式放大电路也广泛应用于检测仪器中可以用多个集成运放构成性能更好的差分式放大电路。五、积分电路图a所示为基本积分电路。其输出电压与输入电压成积分运算关系。利用虚地的概念:vI=iI=则有即是电容C的充电电流即图则式中vo(t)为t时刻电容两端的电压值即初始值。积分运算电路的输出输入关系也常用传递函数表示为假设输入信号vs是阶跃信号且电容C初始电压为零则当t时输出电压vO与时间t的关系如动画所示。对于实际的积分电路由于集成运放输入失调电压、输入偏置电流和失调电流的影响常常会出现积分误差可选用VIO、Im、IIO较小和低漂移的运放或选用输入级为FET组砀BiFET运放。积分电容器的漏电流也是产生积分误差的原因之一因此选用泄漏电阻大的电容器如薄膜电容、聚苯乙烯电容器以减少积分误差。图所示的积分器可用作显示器的扫描电路或将方波转换为三角波等。六、微分电路基本微分电路微分是积分的逆运算将基本积分电路中的电阻和电容元件位置互换便得到图所示的微分电路。在这个电路中同样存在虚地和虚断因此可得图上式表明输出电压vO与输入电压的微分成正比。当输入电压vS为阶跃信号时考虑到信号源总存在内阻在t=时输出电压仍为一个有限值随着电容器C的充电。输出电压vOo将逐渐地衰减最后趋近于零如图所示。图图比例积分微分电路图图阶跃响应

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