同向运算放大电路的设计
模拟电路基础-同相放大器
目的：设计一个差动放大器，使其产生特定的电压增益 和最小差模输入电阻。
②若不满足条件R4/R3=R2/R1，则必然存在共模输入信号。
共模输入电压定义为：vcm
共模增益Acm
vocm vcm
vi1
vi2 2
式中vocm为共模输入电压vcm单独作用下（差模输入 电压vid=vi2-vi1=0）的输出电压。
分析→
v（o t）
v（c 0）
1 RC
t
v（i ）d
0
1 RC
t
(1)d
0
t RC
t
1ms时，vo
t 1
110－3 RC
10
即RC＝0.1ms
可选择R＝10k，C＝0.01F。
目的：求积分器的时间常数。
2．微分器
由虚断、虚短的概念和 电容的伏安关系可得：
C dv（i t） v（o t）
dt
）RA
（1 Rf ） RBRf RB RB Rf
Rf
vo
（ Rf Ra
va
Rf Rb
vb
Rf Rc
vc）（
Rf R1
v1
Rf R2
v2
Rf R3
v3）
例8.6 设计一个加减法电路，使输出与输入的关系为
vo 4va 6vb 3vc 7v1 v2 5v3 分析→电路如图8.9所示。
将题中要求的输出与输入关系式与下面式子对比：
图8.7 基本的反相放大器
1.电压增益
由“虚断”与“虚短”可v知 ，v 0，i i 0
i1
vs R1
，if
vo Rf
，且i1
if，则：
vo vf
Rf R1
运放 正负输入 同相放大电路-概述说明以及解释
运放正负输入同相放大电路-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分主要介绍本文将要讨论的主题，即运放正负输入同相放大电路。
运放（Operational Amplifier, 简称Op-Amp）是一种重要的电子器件，广泛应用于各个领域的电路设计中。
正负输入放大电路是运放电路中最基本的一种电路结构，也是常见的放大电路之一。
正负输入放大电路的特点是具有高输入阻抗、低输出阻抗、大增益和良好的线性度。
在正负输入放大电路中，运放的正输入端和负输入端分别连接外部信号源和反馈电阻，通过这种方式实现对输入信号的放大。
同相放大电路是指正输入端和负输入端通过反馈电阻连接，具有相同的放大倍数。
本文将从运放的基本原理和正负输入放大电路的工作原理两个方面进行详细的介绍。
首先介绍运放的基本原理，包括运放的基本构成和工作原理。
然后，详细讨论正负输入放大电路的工作原理，包括放大电路的输入输出特性和性能指标。
同时，还将探讨正负输入放大电路的应用领域和展望。
通过本文的学习，读者将能够全面了解运放正负输入同相放大电路的特点和工作原理，为实际电路设计和应用提供参考。
同时，对于进一步扩展运放电路的设计和应用领域也将有所启发。
文章结构部分的内容如下：文章结构如下所示：第1章引言1.1 概述1.2 文章结构1.3 目的第2章正文2.1 运放的基本原理2.2 正负输入放大电路的工作原理第3章结论3.1 总结运放正负输入同相放大电路的特点3.2 对运放正负输入同相放大电路的应用展望本文共分为三个章节，其中引言部分主要介绍本文的背景和目的，正文部分详细阐述了运放的基本原理和正负输入放大电路的工作原理。
结论部分对运放正负输入同相放大电路的特点进行总结，并展望了其在实际应用中的潜力。
通过这样的章节划分，读者可以更加清晰地了解文章的结构和内容。
1.3 目的本文旨在探讨运放正负输入同相放大电路的工作原理和特点，以及对它的应用展望。
首先，我们将介绍运放（运算放大器）的基本原理，包括其输入电压和输出电压之间的关系，并解释其放大和反相放大功能。
同相比例和反相比例放大器
同相比例和反相比例一、反相比例运算放大电路反相输入放大电路如图1所示，信号电压通过电阻R 1加至运放的反相输入端，输出电压v o 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 ¢= R 1//R f 。
利用虚短和虚断的概念进行分析，v I=0，v N=0，i I =0，则即∴该电路实现反相比例运算。
反相放大电路有如下特点1．运放两个输入端电压相等并等于0，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。
2．v N= v P ，而v P=0，反相端N 没有真正接地，故称虚地点。
3．电路在深度负反馈条件下，电路的输入电阻为R 1，输出电阻近似为零。
二、同相比例运算电路图 1 反相比例运算电路同相输入放大电路如图1所示，信号电压通过电阻R S 加到运放的同相输入端，输出电压v o 通过电阻R 1和R f 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v N= v P= v S ，i 1= if于是求得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 1．输入电阻很高，输出电阻很低。
2．由于v N= v P= v S ，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1所示为实现两个输入电压v S1、v S2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v I=0，反相端为虚地。
利用v I=0，v N=0和反相端输入电流i I=0的概念，则有或由此得出图 1 同相比例运算电路图 1 加法运算电路若R 1= R 2= R f ，则上式变为 –v O= v S1+ v S2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 ´=R 1//R2//R f 。
验证实验--运算放大电路同相、反相与加减法电路实验
验证实验--运算放⼤电路同相、反相与加减法电路实验验证实验四运算放⼤电路同相、反相及加减法电路实验⼀、实验⽬的（1）掌握由集成运算放⼤器组成的⽐例、加法、减法和积分等模拟运算电路功能。
（2）熟悉运算放⼤器在模拟运算中的应⽤。
⼆、主要设备及器件函数信号发⽣器、双踪⽰波器、交流毫伏表、数字万⽤表、直流稳压电源、实验电路板。
三、实验原理1、反相⽐例运算电路反相⽐例运算电路如图1所⽰。
对于理想运放，该电路的输出电压与输⼊电压之间的关系为：i 1foUR R U -=为减⼩输⼊级偏置电流引起的运算误差，在同相输⼊端应接⼊平衡电阻R ′=R1||Rf 。
实验中采⽤10 k Ω和100 k Ω两个电阻并联。
图1 反相⽐例运算电路2、同相⽐例运算电路图2是同相⽐例运算电路，它的输出电压与输⼊电压之间的关系为i 1fo )1(UR R U +=当R1→∞时，Uo=Ui ，即为电压跟随器。
图2 同相⽐例运算电路3、反相加法电路反相加法电路电路如图3所⽰，输出电压与输⼊电压之间的关系为)+(=B 2f A 1f o U R RU R R U - R ′ = R1 || R2 || Rf图3 反相加法电路4、同相加法电路同相加法电路电路如图4所⽰，输出电压与输⼊电压之间的关系为：)+++(+=B 211A 2123f 3o U R R R U R R R R R R U图4 同相加法电路5、减法运算电路（差动放⼤器）减法运算电路如图5所⽰，输出电压与输⼊电压之间的关系为：f f o A B 1121 ()()R R R U U U R R R R '=+'+-+当R1 = R2，R ′ = Rf 时，图5电路为差动放⼤器，输出电压为：)(=A B1fo U U R R U -图5 减法运算电路四、实验内容注意正、负电源的接法，并切忌将输出端短路，否则将会损坏集成块。
信号输⼊时先按实验所给的值调好信号源再加⼊运放输⼊端。
同相放大+振荡电路
同相放大+振荡电路
同相放大+振荡电路是一种常见的电子电路，它由同相放大器和振荡器两部分组成。
同相放大器的作用是将输入信号从同相端输入，输出电压计算公式为：Vo= (R2/R3+1)*Vi。
同相放大电路的特点是输入阻抗高，输出阻抗低。
振荡器的作用是让电路产生周期性的波形。
在同相运放电路中，输入电压信号直接施加到同相输入端，这意味着放大器的输出增益在值上变为“正”，同相运算放大器的反馈控制是通过将一小部分输出电压信号通过Rƒ–R2分压器网络返回到反相输入端来实现的，从而再次产生负反馈。
这种闭环配置产生了一个同相放大器电路，具有非常好的稳定性。
同相比例和反相比例放大器
同相比例和反相比例一、反相比例运算放大电路反相输入放大电路如图1所示，信号电压通过电阻R 1加至运放的反相输入端，输出电压v o 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 ¢= R 1//R f 。
利用虚短和虚断的概念进行分析，v I=0，v N=0，i I =0，则即∴该电路实现反相比例运算。
反相放大电路有如下特点1．运放两个输入端电压相等并等于0，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。
2．v N= v P ，而v P=0，反相端N 没有真正接地，故称虚地点。
3．电路在深度负反馈条件下，电路的输入电阻为R 1，输出电阻近似为零。
二、同相比例运算电路图 1 反相比例运算电路同相输入放大电路如图1所示，信号电压通过电阻R S 加到运放的同相输入端，输出电压v o 通过电阻R 1和R f 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v N= v P= v S ，i 1= if于是求得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 1．输入电阻很高，输出电阻很低。
2．由于v N= v P= v S ，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1所示为实现两个输入电压v S1、v S2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v I=0，反相端为虚地。
利用v I=0，v N=0和反相端输入电流i I=0的概念，则有或由此得出图 1 同相比例运算电路图 1 加法运算电路若R 1= R 2= R f ，则上式变为 –v O= v S1+ v S2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 ´=R 1//R2//R f 。
反相比例和同相比例运算放大器
课题反相比例和同相比例运算放大器所属章节第三章：集成运算放大器教学目的能熟练应用集成运算放大器教学重点1、比例运算放大器的结构2、电压放大倍数的计算3、电路特点教学方法讲授法、多媒体课件教学课题引入基本运算放大器包括反相输入放大器和同相输入放大器，它们是构成各种复杂运算电路的基础，是最基本的运算放大器电路。
授课内容一、反相运算放大器1、电路结构R1：输入电阻R f：反馈电阻，引入电压并联负反馈R2：平衡电阻，要求R2=R13、输入电阻和输出电阻因为电路引入了深度电压负反馈，所以输出电阻很小（Ro≈0），因为从电路输入端和地之间看进去的等效电阻等于输入端和虚地之间看进去的等效电阻，所以输入电阻 Ri=R1。
二、同相比例运算放大器1、电路结构R1、Rf:反馈电阻，引入电压串联负反馈。
R2：平衡电阻，要求R2=R1//Rf该电路不存在“虚地”，引入的共模信号较大。
1RRvvA fiovf-==2、闭球电压放大倍数3、输入电阻和输出电阻因为电路引入了深度电压负反馈，所以输出电阻很小（Ro≈0）。
根据“虚断”概念，该电路的输入电流等于0，所以输入电阻很大（Ri=∞）。
三、反相器和电压跟器思考：如何利用反相比例运算放大器和同相比例运算放大器实现：1、vo=-vi（反相器）2、vo=vi（电压跟随器）在反相比例运算放大器中，只要令R1=Rf，即可实现vo=-vi，从而实现反相器的功能。
在同相比例运算放大器中，只要令R1=0或Rf=∞，即可实现vo=vi，从而实现电压跟随器的功能。
课堂练习1、电路如图，当开关S断开时电压表的读数为2V，则当开关S闭合后电压表的读数是多少？2、电路如图，已知VI=2V，则电压表的读数是多少？并在图中标11RRvvA fiovf+==出电压表的极性。
小结1、由集成运算放大器组成的反相相比例和同相比例运算放大器的电压放大倍数均与集成运放本身参数无关，只与外接电阻有关。
2、反相比例运算放大器存在“虚地”现象，因引入的共模信号小，应用更为广泛。
运算放大器应用电路的设计与制作
运算放大器应用电路的设计与制作运算放大器1.原理运算放大器是目前应用最广泛的一种器件，当外部接入不同的线性或非线性元器件组成输入和负反馈电路时，可以灵活地实现各种特定的函数关系。
在线性应用方面，可组成比例、加法、减法、积分、微分、对数等模拟运算电路。
运算放大器一般由4个部分组成，偏置电路，输入级，中间级，输出级。
图1运算放大器的特性曲线图2运算放大器输入输出端图示图1是运算放大器的特性曲线，一般用到的只是曲线中的线性部分。
如图2所示。
U对应的端子为“-”，当输入U单独加于该端子时，输出电压与输入电压U 反相，故称它为反相输入端。
U+对应的端子为“ + ”，当输入U+单独由该端加入时，输出电压与q 同相，故称它为同相输入端。
输出：U0= A(U+-UJ ; A称为运算放大器的开环增益(开环电压放大倍数)。
在实际运用经常将运放理想化，这是由于一般说来，运放的输入电阻很大，开环增益也很大，输出电阻很小，可以将之视为理想化的，这样就能得到：开环电压增益Ad=x ；输入阻抗r i=x ；输出阻抗r o=0；带宽f BW=^；失调与漂移均为零等理想化参数。
理想运放在线性应用时的两个重要特性输出电压U与输入电压之间满足关系式：Ub= Ad (L+- L U),由于A ud=^，而U 为有限值，因此，U— UL^O o即U〜U-,称为“虚短”。
由于r i二X,故流进运放两个输入端的电流可视为零，即I IB = 0,称为“虚断”这说明运放对其前级吸取电流极小上述两个特性是分析理想运放应用电路的基本原则， 可简化运放电路的计算。
运算放大器的应用(1)比例电路所谓的比例电路就是将输入信号按比例放大的电路， 比例电路又分为反向比例电路、同相比例电路、差动比例电路。
(a) 反向比例电路反向比例电路如图3所示，输入信号加入反相输入端：对于理想运放，该电路的输出电压与输入电压之间的关系为：U 。
訓为了减小输入级偏置电流引起的运算误差，在同相输入端应接入平衡电阻 R'= R// R F 。
运算放大器同相输入端二分之一电压
运算放大器同相输入端二分之一电压文章题目：深度探讨运算放大器同相输入端二分之一电压在电子电路中，运算放大器是一种非常重要的电路元件，它在许多电路中发挥着至关重要的作用。
其中，同相输入端二分之一电压是运算放大器中的一个重要概念，对运算放大器的工作原理和应用有着深远的影响。
本文将深度探讨运算放大器同相输入端二分之一电压的相关知识，并结合个人观点和理解，帮助读者更好地理解和应用这一概念。
一、运算放大器的基本原理1.1 运算放大器的概念运算放大器是一种差分输入、差分输出的电路元件，它具有高增益、高输入阻抗、低输出阻抗等特点，可用于放大微弱信号、实现滤波、积分、微分等运算。
运算放大器通常具有两个输入端和一个输出端，其中一个输入端为非反相输入端，另一个输入端为反相输入端。
1.2 运算放大器的工作原理运算放大器基于反馈电路的原理工作，利用反馈电路可以调节放大倍数、频率特性等参数。
在运算放大器的反馈电路中，同相输入端二分之一电压起着至关重要的作用，对放大器的稳定性、增益等性能有着重要影响。
二、同相输入端二分之一电压的概念2.1 同相输入端二分之一电压的定义同相输入端二分之一电压是指当运算放大器处于理想工作状态时，同相输入端的电压等于非反相输入端电压与反相输入端电压的一半。
在实际电路中，通过合适的反馈电路设计，可以使运算放大器的同相输入端实现二分之一电压。
2.2 同相输入端二分之一电压的意义同相输入端二分之一电压是运算放大器反馈电路设计中的重要参数，它可以使得运算放大器在闭环状态下具有良好的稳定性和线性特性。
通过控制同相输入端二分之一电压，可以实现对运算放大器增益的精确控制，从而满足不同应用场合对放大器性能的要求。
三、深度探讨同相输入端二分之一电压的影响3.1 同相输入端二分之一电压对放大倍数的影响在反馈电路设计中，同相输入端二分之一电压的改变会直接影响运算放大器的增益。
通过调节反馈电路中的元件参数，可以实现对同相输入端二分之一电压的精确控制，从而实现对放大倍数的调节。
运算放大器设计.ppt
40~8 仪表放 3.05
5
大器
8PDIP 精密,
0
50
0.5
12 0
5
8
9
0. 7
4. 5
36
/40~8
低功耗 USD 仪表放 4.95
5
大器
0.0 02
50+ 500/ G
5+2 0/G
12 0
5
8
9
PDIP- 精密低
0. ± ±2. 8/-
功耗仪 USD
7 18 25
40~8 表放大 3.05
7、低噪声运放电路 噪声模型
手册已知OP的宽带噪声输入电压密度 ER R/8(nV/ Hz)
输入电流噪声密度
En(nV/ Hz)
给定电阻阻值。
计算按照上述方式的噪声电压
计算方法：1)找到EN
ENT ENEI ER 222
2）计算噪声电流在电阻上的 噪声电压EI=INxR
3)计算电阻热噪声 E n
4 .2 n V /
Hz
1K R1 // R 2
1n V / 4nV
Hz
/
Hz
VOUT
E NT G N
1 3
V RM S
BW
4 .2 1 0 1
1000 H z
No Image
PDIP8/40~8 5
单电源, 微功耗, 仪表运 算放大 器
USD 2.10
0.0 02
250
3
83 25
பைடு நூலகம்
35
160
0. ± ±1. 18 18 35
PDIP8/40~8 5
微功耗 仪表放 大器
USD 1.40
运放 正负输入 同相放大电路
运放正负输入同相放大电路全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：运放是一种广泛应用于信号放大电路中的器件，它具有高输入阻抗、低输出阻抗、高放大增益和较宽的带宽等优点。
在许多电子电路中，通常会采用运放来实现信号的放大和处理。
正负输入同相放大电路是一种常见的运放应用电路之一，适用于需要将输入信号放大的场合。
正负输入同相放大电路的原理是将运放的正输入端和负输入端连接在一起，共同接收输入信号，通过运放的放大作用使输出信号得到放大。
该电路的放大倍数与反馈电阻和输入电阻的比值有关，可以通过调节反馈电阻和输入电阻的数值来调整放大倍数。
正负输入同相放大电路在实际应用中具有广泛的用途，常用于音频放大、信号处理、仪器测量等领域。
在音频放大器中，正负输入同相放大电路可以将输入音频信号放大到合适的水平，输出给扬声器进行声音放大；在仪器测量中，该电路可以将微弱的测量信号放大到可以被测量仪器识别和分析的水平。
需要注意的是，在设计和搭建正负输入同相放大电路时，要充分考虑元件参数的选择和布局、电路的稳定性和可靠性等因素，以确保电路的性能和可靠性。
还需遵循相关的安全规范和标准，确保电路的安全性和可靠性。
第二篇示例：运放是一种广泛应用于电子电路中的集成功率器件，常用于信号放大、滤波、积分、微分等各种电路中。
在运放应用中，正负输入同相放大电路是一种常见设计，它能够实现信号的放大，并对输入信号进行增益控制。
正负输入同相放大电路的基本原理是利用运放的高输入阻抗和大增益，将输入信号放大，并输出到负载端。
该电路中正负输入端连接在一起，被称为同相输入，即输入信号同时进入正输入端和负输入端。
正负输入同相放大电路的增益由反馈电阻决定，可以通过调整反馈电阻的数值来实现对输入信号的增益控制。
正负输入同相放大电路的特点是放大率高，抗干扰能力强，同时还能够实现输出端与输入端的同相性。
这种电路适用于信号放大、滤波等各种应用场景中。
在信号处理中，常常需要将低电平信号放大到适合的范围，而正负输入同相放大电路可以很好地实现这一目的。
运算放大器应用电路的设计与制作
运算放大器应用电路的设计与制作(一） 运算放大器 1.原理运算放大器是目前应用最广泛的一种器件,当外部接入不同的线性或非线性元器件组成输入和负反响电路时，可以灵敏地实现各种特定的函数关系。
在线性应用方面，可组成比例、加法、减法、积分、微分、对数等模拟运算电路。
运算放大器一般由4个局部组成，偏置电路，输入级，中间级，输出级。
图1运算放大器的特性曲线 图2运算放大器输入输出端图示图1是运算放大器的特性曲线，一般用到的只是曲线中的线性局部。
如图2所示。
U -对应的端子为“-〞，当输入U -单独加于该端子时，输出电压与输入电压U -反相，故称它为反相输入端。
U +对应的端子为“＋〞，当输入U +单独由该端参加时，输出电压与U +同相，故称它为同相输入端。
输出：U 0= A(U +-U -) ； A 称为运算放大器的开环增益〔开环电压放大倍数〕。
在实际运用经常将运放理想化，这是由于一般说来，运放的输入电阻很大，开环增益也很大，输出电阻很小，可以将之视为理想化的，这样就能得到:开环电压增益A ud =∞；输入阻抗r i =∞；输出阻抗r o =0；带宽f BW =∞；失调与漂移均为零等理想化参数。
2.理想运放在线性应用时的两个重要特性输出电压U O 与输入电压之间满足关系式：U O ＝A ud 〔U +－U －〕,由于A ud =∞，而U O 为有限值，因此，U +－U －≈0。
即U +≈U －，称为“虚短〞。
由于r i =∞，故流进运放两个输入端的电流可视为零，即I IB ＝0，称为“虚断〞,这说明运放对其前级汲取电流极小。
上述两个特性是分析理想运放应用电路的根本原那么，可简化运放电路的计算。
3. 运算放大器的应用 (1)比例电路所谓的比例电路就是将输入信号按比例放大的电路，比例电路又分为反向比例电路、同相比例电路、差动比例电路。
(a) 反向比例电路反向比例电路如图3所示，输入信号参加反相输入端:图3反向比例电路电路图对于理想运放，该电路的输出电压与输入电压之间的关系为：为了减小输入级偏置电流引起的运算误差，在同相输入端应接入平衡电阻R ’＝R 1 // R F 。
运算放大器同相放大器电路设计
其他优点。
同相放大器配置是最流行和广泛使用的运算放大器电路形式之一，它用于许多电子设备。
运算放大器同相放大器电路提供高输入阻抗以及使用运算放大器的所有优势。
虽然基本的同相运算放大器电路需要与反相对应电路相同数量的电子元件，但它可用于高输入阻抗很重要的应用。
1.同相放大电路同相运算放大器的基本电子电路相对简单。
在这种电子电路设计中，信号被施加到运算放大器的同相输入端。
这样，与输入相比，输出端的信号不会反转。
然而，反馈通过一个电阻从运算放大器的输出端传输到运算放大器的反相输入端，其中另一个电阻被带到地。
它必须应用于反相输入，因为它是负反馈。
这两个电阻的值决定了运算放大器电路的增益，因为它们决定了反馈电平。
基本同相运算放大器电路2.同相放大器增益运算放大器同相电路的增益很容易确定。
计算取决于两个输入端的电压相同这一事实。
这是因为放大器的增益非常高。
如果电路的输出保持在放大器的供电轨内，则输出电压除以增益意味着两个输入之间几乎没有差分。
由于运算放大器的输入不吸收电流，这意味着流经电阻R1和R2的电流相同。
反相输入端的电压由R1和R2组成的分压器组成，由于两个输入端的电压相同，因此反相输入端的电压必须与同相输入端的电压相同。
这意味着Vin = Vout x R1 / (R1 + R2)。
因此，电路Av的电压增益可以计算为：和在=1+R2R1Av=1+R2R1哪里：Av = 运算放大器电路的电压增益R2 = 反馈电阻电阻，单位为ΩR1 = 电阻对地电阻，单位为Ω例如，通过使R2 47 k欧姆和R1 4.7 k欧姆，可以构建需要11增益的放大器。
3.同相放大器输入阻抗运算放大器同相电路的阻抗特别高。
该运算放大器电路的输入阻抗通常可能远远超过107Ω.对于大多数电路应用，电路对前几级的任何负载影响都可以完全忽略，因为它非常高，除非它们非常敏感。
这与运算放大器电路的反相配置有很大不同，后者仅提供相对较低的阻抗，具体取决于输入电阻的值。
同相比例放大器和反相比例放大器
同相比例放大器和反相比例放大器相比例放大器是放大电压信号的一种重要电路，主要用于增强信号弱的情况下的放大效果。
其中，同相比例放大器和反相比例放大器是常见的两种类型。
它们在电路结构以及放大方式上有所不同，下面将逐一介绍这两种放大器的原理和应用。
一、同相比例放大器同相比例放大器是指输入信号与放大器输入端电源的极性相同。
它的主要特点是：输出信号与输入信号的幅度呈正比关系，且不改变其极性。
同相比例放大器通常由一个集成运算放大器、电阻和电源组成。
具体来说，集成运算放大器作为放大器的核心，主要通过负反馈的方式实现输入信号的放大。
同相比例放大器可以用于多种应用场合。
例如，在音频放大器中，同相比例放大器可以将低电平的音频信号放大到适当的水平，以驱动扬声器发出清晰的声音。
此外，同相比例放大器还常用于过程控制、信号调理等领域，起到放大和稳定输入信号的作用。
二、反相比例放大器反相比例放大器是指输入信号与放大器输入端电源的极性相反。
与同相比例放大器不同，反相比例放大器的输出信号与输入信号的幅度呈负比关系，且改变了其极性。
反相比例放大器同样由集成运算放大器、电阻和电源构成，其中电阻起到按比例分压和反向输入的作用。
反相比例放大器在实际应用中非常常见。
例如，在音频调节中，反相比例放大器可以用于音量控制电路，通过调节输入信号的幅度来实现音量的调节。
此外，在传感器信号处理中，反相比例放大器可以将微弱的传感器信号放大到能够被测量的范围内，提高信号的可靠性和可测性。
总结起来，同相比例放大器和反相比例放大器是常见的放大电路，它们在电路结构和放大方式上存在差异。
同相比例放大器适用于放大电压信号并保持其极性不变的场合；而反相比例放大器则适用于放大电压信号并改变其极性的场合。
它们在音频放大、过程控制、传感器信号处理等领域都有重要的应用。
在实际应用中，我们需要根据具体的需求选择合适的放大器类型，并合理设计电路结构。
同时，应注意电路稳定性和信号质量，确保放大器的性能和可靠性。
验证实验--运算放大电路同相、反相与加减法电路实验
验证实验四 运算放大电路同相、反相及加减法电路实验一、实验目的（1）掌握由集成运算放大器组成的比例、加法、减法和积分等模拟运算电路功能。
（2）熟悉运算放大器在模拟运算中的应用。
二、主要设备及器件函数信号发生器、双踪示波器、交流毫伏表、数字万用表、直流稳压电源、实验电路板。
三、实验原理1、反相比例运算电路反相比例运算电路如图1所示。
对于理想运放，该电路的输出电压与输入电压之间的关系为：i 1foUR R U -=为减小输入级偏置电流引起的运算误差，在同相输入端应接入平衡电阻R ´=R1||Rf 。
实验中采用10 k Ω和100 k Ω两个电阻并联。
图1 反相比例运算电路2、同相比例运算电路图2是同相比例运算电路，它的输出电压与输入电压之间的关系为i 1fo )1(UR R U +=当R1→∞时，Uo=Ui ，即为电压跟随器。
图2 同相比例运算电路3、反相加法电路反相加法电路电路如图3所示，输出电压与输入电压之间的关系为)+(=B 2f A 1f o U R RU R R U - R ´ = R1 || R2 || Rf图3 反相加法电路4、同相加法电路同相加法电路电路如图4所示，输出电压与输入电压之间的关系为：)+++(+=B 211A 2123f 3o U R R R U R R R R R R U图4 同相加法电路5、减法运算电路（差动放大器）减法运算电路如图5所示，输出电压与输入电压之间的关系为：f f o A B 1121 ()()R R R U U U R R R R '=+'+-+当R1 = R2，R ´ = Rf 时，图5电路为差动放大器，输出电压为：)(=A B1fo U U R R U -图5 减法运算电路四、实验内容注意正、负电源的接法，并切忌将输出端短路，否则将会损坏集成块。
信号输入时先按实验所给的值调好信号源再加入运放输入端。
同相运算放大电路的设计
目录1技术指标 (1)2设计方案及比较 (1)2.1方案一 (1)2.2方案二 (2)2.3方案三 (3)2.4方案比较 (4)3实现方案 (5)4调试过程及结论 (6)5心得体会 (6)6参考文献 (7)同向运算放大电路的设计1 技术指标设计一种模拟信号的运算电路，其中包括加法、减法和反相比例等电路的运用，要求能够实现特定函数（v o=5v i1+v i2-0.5v i3）的三路可调输入模拟信号的运算，测试并记录下各节点的波形图。
2 设计方案及比较2.1 方案一方案一的原理图如图1所示，该方案采用差动输入方式，也是由一个LF353的运算放大器构成的两级输入结构， v i1，v i2，v i3均在第一级输入，第二级为一反向比例运算器；其中v1和v2从反向输入端输入，v3从同向输入端输入，得v o1=-(5v i1+v i2)+v i3，再经过U1:A后得v o=-v o1=5v i1+v i2-0.5v i3其中各电阻值确定如下：v o1=R5R1∙v i3-R5R3∙v i2-R5R4∙v i1(1)∴ R1=2R5R3=R5图1 方案一的原理图R4=15R5为抑制共模信号，从而提高共模抑制比，以保证电路精确度，故R1∥R2=R3∥R4∥R5(2)由R5=5kΩ可求出R1=10kΩR2=770ΩR3=5kΩR4=1kΩ对于U1:A，该运放电路仅起到反向作用，故R6=R8=1kΩR7为平衡电阻，有R7=R6∥R8=500Ω2.2 方案二图2方案二的原理图方案二的原理图如图2所示，该方案由一个LF353运算放大器构成。
其中U1:B是一个反相比例运算器，U1:A是一个加法器，将v o3，v i1，v i2做加法运算。
对U1:B，有v o3=R8R7=−0.5v i3(3) ∴R8=1kΩR7=2kΩ又由于R6是平衡电阻，故R6=R7∥R8(4) 故R6=670Ω对U1:A，v o=R5R3∙v o3+R5R1∙v i1+R5R2∙v i2(5)又有R5=5kΩ故有R3=R2=5kΩR1=1kΩ已知R3∥R1∥R2=R4∥R5(6) 故R4=833Ω2.3 方案三方案三的原理图如图3所示。
同相比例放大器和反相比例放大器
同相比例放大器和反相比例放大器在电子电路中，放大器是一种电路，它可以放大电压或电流信号。
在放大器中，同相比例放大器和反相比例放大器是两种常见的类型。
它们分别具有不同的特点和应用场景。
本文将从深度和广度两个方面对这两种放大器进行全面评估，以便读者能更全面地了解它们的工作原理和应用。
一、同相比例放大器同相比例放大器是一种电路，它具有高输入阻抗、低输出阻抗，可以将输入信号放大并输出。
在同相比例放大器中，输入信号与反馈信号极性相同，通过放大器放大后输出。
同相比例放大器通常用于放大正向输入信号，具有放大和滤波的功能。
它可以用于信号放大、滤波、控制系统和传感器等方面。
同相比例放大器的特点是增益稳定、频率响应宽、噪声低、非常适用于微弱信号的放大。
它还具有高共模抑制比、低温漂移和低功耗的优点。
同相比例放大器在工业控制、通信系统、生物医学仪器等领域得到了广泛的应用。
二、反相比例放大器反相比例放大器是一种电路，它具有高输入阻抗、低输出阻抗，可以将输入信号放大并输出。
在反相比例放大器中，输入信号与反馈信号极性相反，通过放大器放大后输出。
反相比例放大器通常用于放大负向输入信号，具有放大和反相的功能。
它可以用于反向信号放大、运算放大器、滤波器和振荡器等方面。
反相比例放大器的特点是增益稳定、频率响应宽、噪声低、非常适用于微弱信号的放大。
它还具有高共模抑制比、低温漂移和低功耗的优点。
反相比例放大器在音频处理、信号放大、滤波器和振荡器等领域得到了广泛的应用。
总结回顾在本文中，我们对同相比例放大器和反相比例放大器进行了深度和广度的评估。
我们了解到，同相比例放大器和反相比例放大器分别适用于不同类型的输入信号，并具有放大和滤波的功能。
它们在工业控制、通信系统、生物医学仪器、音频处理、信号放大等领域得到了广泛的应用。
个人观点和理解在我看来，同相比例放大器和反相比例放大器作为常见的放大器类型，具有各自独特的特点和应用场景。
在实际工程和科研中，选择合适的放大器类型对于系统的性能和稳定性至关重要。
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经过计算仿真以及实际操作，直流电压输入时，根据表格可以看出理论值与实际值差别不大，基本可以得出 的关系。输入为正弦信号时，根据波形图也可以推断出设计基本正确。
5 心得体会
这一次的课程设计给我带来了很大的收获，从一开始的原理图设计到实际面包板的线路连接再到调试都给我很多的收获。
一开始知道课题后，虽然感觉比较简单，但是我还是找来相关书籍进行阅读，了解运算放大器的工作原理，开始构思设计的同向放大的电路。在资料的查阅当中也学到了其他的有关知识。我觉得课程设计给我们提供了一个很好的学习契机，让我们能够通过自己学习，自己查阅资料了解与课程相关的东西，最重要的是可以进行实践操作，让我们把书本上的东西运用到实际当中来。
2根据上述式子可选择r110kr227kr3895kr45kr53kr620kr72kr818k如图3为方案二的仿真图a方案二的仿真电路b方案二的波形图方案三可利用一个同向比例放大与一个减法器实现经过计算只利用一个减法器不能够使vi1数放大到5倍所以先经过一个同向比例放大器将vi1放大输入到第二级的同相放大端同时通向放大端再输入一个vi2实现vi1在运算放大器的反向输入端输入vi3最终输出信号为vi1如图4所示一个同向比例放大器与一个同向减法器实现其中根据虚短和虚断可以得出vpvn根据计算得出vo1r4r3r2r5r1r2r1r5r2r3vi11r4r3r1r5r1r2r1r5r2r3r4r3vi3
如图7所示为测试电路的布线图
图7 所示为测试电路的布线图
引脚 1 ,主要功能:运放A输出端;引脚2, 主要功能: 运放A负输入端;引脚 3 ,主要功能: 运放A正输入端;引脚4,主要功能: 负电源电压;引脚5 , 主要功能: 运放B正输入端;引脚6 ,运放B负输入端7;主要功能:运放B输出端；引脚8，主要功能:正电源电压。
总的来说这一次的课程设计给我很多收获，做事前的预备工作要做好，沟通协调能力很重要，实际与理论有差别需要我们多多实践，自我学习能力需要提高，课程设计的撰写也很重要，这些都会对我们以后的学习工作起到很大的作用。
6 参考文献
[1] 康华光.陈大钦，张林.电子技术基础（模拟部分）．武汉：高等教育出版社，2005
其中根据虚短和虚断可以得出vp=vn，根据计算
（vi-vn）/R1=(vn-vo’)/R3....................................................(4)
Vo’=-R3×Vi1/R1..................................................................(5)
让我印象最为深刻的就是，实际操作与理论计算或是计算机仿真都存在很大的差别。原理图的设计较为简单，运用proteus仿真时也是很顺利，理论值与仿真的实际值几乎相等。然而实践操作就会遇到很多突发的情况。一开始没有考虑到只有一路信号，就没有使用滑动变阻器。了解到实际情况后，在运用滑动变阻器时，由于没有正确使用滑阻，在调试时总是达不到想要的效果，在询问老师后才了解到滑阻的使用。我们总以为是滑阻坏了，在换滑阻调滑阻上花费了我们很大一部分时间。这让我觉得在调试之前应该对各个部件进行详细的了解，预想可能出现的问题，并提出解决方案。实践操作时，会花费我们很多时间，由于第一次很多东西也没弄清楚，之前一直没有调试出来心里难免会有些急躁，但是做事情就应该心平气和，需要我们有耐心有针对性的解决问题。
（如图4所示）
图4 一个同向比例放大器与一个同向减法器实现
其中根据虚短和虚断可以得出Vp=Vn，根据计算得出
Vo=（1+R4/R3）(R2R5/R1R2+R1R5+R2R3)Vi1+(1+R4/R3)(R1R5/R1R2+R1R5+R2R3)-R4/R3Vi3...(3)
根据上述式子可选择R1=10kΩ，R2=12.5kΩ，R3=40kΩ,R4=20kΩ,R5=20kΩ,R6=33kΩ
Vo’’=-R3×Vi2/R2.................................................................(6)
Vo=R7R3Vi1/R6R1+R7R3Vi2/R6R2-R7Vi3/R5.........................(7)
选择R1=2kΩ，R2=10kΩ，R3=10kΩ，R4=1kΩ，R5=2kΩ，R6=1kΩ，R7=1kΩ
3 实现方案
选择方案一的电路为实验电路如图1所示
首先可在第一级电路中输入vi1与vi2，进行计算后，利用不同阻值的电阻使信号达到5vi1+vi2，实现两个信号的相加，第一级电路的输出则会使信号反向变为-5vi1-vi2，同时也为第二级的输入，第二级也使用一个反向加法运算放大电路，在第二级中输入信号vi3，经过运算放大器即会实现 。
[2] 马场清太郎.运算放大器应用电路的设计.何希才，译.北京：科学出版社，2007
表1 输入与输出电压
Vi1（v）
Vi2（v）
Vi3（v）
测量值VO（v）
理论值VO（v）
相对误差w%
1.81
3.46
7.58
8.59
8.720
1.49
1.67
3.73
7.85
8.25
8.155
1.16
1.79
3.57
8.21
8.33
8.415
1.01
接着，进行完直流电压测量后，利用示波器观察输入与输出电压。先将函数发生器与示波器相连，观察函数发生器输出的波形是否正确，观察到输出的波形正确后将函数发生器接入到电路的输入端，并将示波器的X端也接到输入端，Y端接在电路的输出端，也就是运算放大器的引脚7。接好后发现示波器中只出现了输入波形而无输出波形，经过检查发现，在连接示波器中碰到面包板上的导线，导致接触不良，经过多次调整，主要是导线的重新安装或者将其压紧，最终得到了波形输出。（如图8所示）
图2 两个同向减法器实现运算
其中根据虚短和虚断可以得出Vp=Vn，根据计算得出
Vo=（1+R8/R7）(1+R1/R6)Vi1+R5R8/R2R7Vi2-R8R4(R2+R5)/R7R2(R3+R4)Vi3............(2)
根据上述式子可选择R1=10kΩ，R2=27kΩ，R3=895kΩ,R4=5kΩ,R5=3kΩ,R6=20kΩ
R7=2kΩ,R8=18kΩ
如图3为方案二的仿真图
（a）方案二的仿真电路
（b）方案二的波形图
图3 方案二的仿真电路与波形
2.3方案三
可利用一个同向比例放大与一个减法器实现，经过计算只利用一个减法器不能够使vi1的倍数放大到5倍，所以先经过一个同向比例放大器将vi1放大，输入到第二级的同相放大端，同时通向放大端再输入一个vi2，实现vi1’+vi2’，在运算放大器的反向输入端输入vi3，最终输出信号为vi1’+vi2’-vi3’，经过计算可以算出电阻的阻值，使得 。
R8=1kΩ
其中R4与R8作为整个电路的平衡电阻。
2.2方案二
利用同向两个减法器实现，由于此设计是两个同向的减法器，在经过第一级运方时，输入两路信号，同向端输入vi3，反向端输入vi2，经过运放可得到vi3’-vi2’，在经过第二级运放，同相端输入vi1，反向端为vi3’-vi2’，经过减法器即可得到vi1’-（vi3’-vi2’），即vi1’+vi2-’vi3’，经过计算得出电阻的阻值。最终使得信号输出为 。（如图2所示）
图8 输入与输出波形
测完同向的一组波形接着测一组反向的，将输入端接在第三个端口也就是Vi3上，输出接在放大器的引脚7，得到输入与输出波形。（如图9所示）
图9输入波形与输出反向波形
由于输入的为Vi3，如图所示输出波形与输入波形基本为1/2的关系。
如图10所示为电路在面包板上的实际布线图
图10 面包板上的实际布线图
实际操作时是两个人搭档，在实际线路的布置中两个人的配合就尤为重要，从方案的选择到线路的连接，都需要两个人达到共识。我们组配合的还不错，这给实践带来了很多好处，大大减少了不必要的时间浪费。在布线中一个人往往会没注意到一些小细节而导致线路错误。比如没有注意到面包板上竖向为导通而导致的线路短路，或者线路的不合理导致飞线，有同伴的提醒会大大提高工作效率，能够及时的改正错误。同时这也就锻炼了与人协调沟通的能力。
R为滑动变阻器，vi为输入电压，经过滑动变阻器后可分为三路不同的电压。
4 调试过程及结论
4.1 调试过程
首先我们将直流电压源中间两个接地端短路，将直流电压分别调到±12v，并用万用表测量确定是否为±12v然后将电源负电压接到运放的4引脚，正电压接到运放的8引脚。用万用表测量每一个输入端的电压，看是否在5v以内，没有在5v以内的输出很容易导致失真。在一开始进行测量的时候并不顺利，输入电压过大，导致输出电压失真，不满足要求的标准。经过检查和向老师请教发现滑动变阻器的三个脚没有全接入电路中，有一个脚应该接地，而我们却忽略了，于是我们将滑阻的中间脚接入电路中，两端的脚一端接直流电源一端接地，调到合适的阻值后，再进行测量，输出的电压满足要求。测量并记录多组数据。如表1所示
R7=3kΩ。
如图5所示为方案三的仿真。
（a）方案三的电路图
（b）方案三的输入输出波形
图5 方案三仿真电路与波形
2.4方案比较
经过计算以及仿真，方案一的电路简洁明了，使用电阻较少，计算方便简单，有利于实践操作中对电阻及时进行更改。同时每条线路电阻的阻值可以直接选用1kΩ，2kΩ，10kΩ的电阻，即可实现所要求倍数的放大，避免了电阻的并联或串联，在接线中减少错误。由于电阻的阻值和理论上的存在差异，往往不是精确的，电阻过多会造成误差较大，所以选择方案一是比较合理的。
同向运算放大电路的设计