8.1 加减运算电路
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令RN为集成运放反相输入端外接等效电阻
RN
R Rf R Rf
R // Rf
模拟电路基础
uO
Rf
RP RN
uI1 R1
uI2 R2
uI3 R3
RP=RN时
uO
Байду номын сангаас
Rf
uI1 R1
uI2 R2
uI3 R3
7
8.1 加减运算电路
8.1.1 求和运算电路 二、同相求和运算
模拟电路基础
1
Index
8.1 加减运算电路 8.2 积分器和微分器 8.3 电压比较器 8.4 转换器
模拟电路基础
2
8.1 加减运算电路
8.1.1 求和运算电路 一、反相求和运算
“虚短（虚地）”和“虚开”
节点N的电流方程
uI1 uI2 uI3 uO
R1 R2 R3
Rf
uO
Rf
R 1k
+ A
Rf 1k R4 1k
@
仿真8-1-2 例8-1-2的
仿真
uO
模拟电路基础
9
8.1 加减运算电路
8.1.2 加减运算电路 一、基本加减运算电路
uO1
Rf
uI3 R3
uI4 R4
uO
uO1
uO2
Rf
uI1 R1
uI2 R2
uI3 R3
uI4 R4
uO
Rf
RP RN
uI1 R1
uI2 R2
uI3 R3
注意1：求和运算中的“叠加定理”
uI1单独作用：
uO1
1
Rf R
R1
R2 // R2
R3 // // R3
R4 // R4
uI1
Rf R1
RP RN
uI1
注意2：R4的意义
模拟电路基础
模拟电路基础
5
8.1 加减运算电路
8.1.1 求和运算电路 二、同相求和运算
“虚短”和“虚开”
节点P的电流方程 uI1 uP uI2 uP uI3 uP uP
R1
R2
R3
R4
uI1 R1
uI2 R2
uI3 R3
1 R1
1 R2
1 R3
1 R4
uP
8
8.1 加减运算电路
8.1.1 求和运算电路
【例8-1-2】试通过只含一个集成运放的电路，实现 uO uI1 uI2 uI3
的函数关系，其中Rf取1kΩ。
uI1 R1 1k
uI2 R2 1k
uI3 R3 1k
+
A
uO
R 500
Rf 1k
uI1 R1 1k uI2 R2 1k uI3 R3 1k
uO2
uO
Rf R
1
2R1 R2
uI1
uI2
模拟电路基础
13
8.1 加减运算电路
8.1.2 加减运算电路 二、差分放大电路
模拟电路基础
14
节点N的电流方程
uN
R R Rf
uO
模拟电路基础
6
8.1 加减运算电路
8.1.1 求和运算电路 二、同相求和运算
uI1 R1
uI2 R2
uI3 R3
1 R1
1 R2
1 R3
1 R4
R
R Rf
uO
令RP为集成运放同相输入端外接等效电阻
RP R1 // R2 // R3 // R4
当RP=RN时 即R1//R2//R=R3//R4//Rf时
uO2
Rf
uI1 R1
uI2 R2
模拟电路基础
10
8.1 加减运算电路
8.1.2 加减运算电路 二、差分放大电路
uO
Rf R
(uI2
uI1)
模拟电路基础
11
8.1 加减运算电路
8.1.2 加减运算电路 二、差分放大电路 ——改进：提升输入电阻
uO
Rf R
uO1 uO2
Rf R
uI1 uI2
模拟电路基础
12
8.1 加减运算电路
8.1.2 加减运算电路
仪表放大器
二、差分放大电路 ——改进：增益可调
@
仿真8-1-3 仪表放大电 路的仿真
uO1
uO2
2R1 R2
R2
ui1 ui2
uO
Rf R
uO1
uI2 R1
uI3单独作用：
uO3
Rf
uI3 R1
共同作用： uO
uO1
uO2
uO3
Rf
uI1 R1
uI2 R2
uI3 R3
模拟电路基础
4
8.1 加减运算电路
【 例 8-1-1】4 位 权 电 阻 网 络 数 模 转 换 （ DAC ， digital to
analog converter）电路。其中D3~D0为输入的控制信号，只 有两种状态0和1，为“0”时即低电平0V，为“1”时即高
uI1 R1
uI2 R2
uI3 R3
模拟电路基础
3
8.1 加减运算电路
8.1.1 求和运算电路 一、反相求和运算
注意：求和运算中的“叠加定理”
uO
Rf
uI1 R1
uI2 R2
uI3 R3
uI1单独作用：
uO1
Rf
uI1 R1
uI2单独作用：
uO2
Rf
电平Vref，试分析输出与输入之间的关系。
@
R
仿真8-1-1
例8-1-1的
仿真
+
A
uO
16R
8R
D0
4R D1
2R D2
D3
uO
uO3
uO2
uO1
uO0
1 2
D3
1 4
D2
1 8
D1
1 16
D0
Vref
输入
Vref 24
23 D3 22 D2 21 D1 20 D0