2.加减运算电路的设计及分析

实验2《电子技术》课程设计任务书

1. 实验原理

通常在分析运算电路时均设集成运方位理想运放，因而其输入端的净输入电压和净输入电流均为0，即具有“虚短路”和“虚断路”两个特点，这是分析运算电路输出电压和输入电压关系的基本出发点。

从对比例运算电路的分析可知，输出电压与同相输入信号电压极性相同，与反相输入端电压极性相反，因而如果多个信号同时作用于两个输入端，那么必然可以实现加减运算电路。

第一级电路实现加减运算，第二级电路通过运用反响比例运算电路来放大第一级的输出信号。

图（a ）

根据虚断iN=iP=0 （1）

虚短UN=UP （2）

iN=（U1-UN ）/R1+（U2-UN ）/R2-（Uo1/Rf1-UN ） （3） iP=（U3-UP ）/R3 （4） 根据式（1）（2）（3）（4）可知，当满足R1//R2//Rf=R3时

Uo1=Rf1（U3/R3-U2/R2-U1/R1）

OPAMP_3T_VIRTUAL

Rf1100kΩ

图（b ）这是一个电压串联负反馈电路 根据电路分析可得U02=-Uo1*Rf2/R5 将两级电路连到一起，可得

U1

OPAMP_3T_VIRTUAL U2

OPAMP_3T_VIRTUAL

R150kΩR250kΩR340kΩ

Rf1100kΩ

R540kΩ

R6

20kΩRf240kΩR440kΩ

代入各具体数值可得Uo2=（2Uo1+2Uo2-2.5Uo3）

2. 用软件的仿真结果

U1

OPAMP_3T_VIRTUAL

U2

OPAMP_3T_VIRTUAL

R150kΩR2

50kΩR320kΩ

Rf1100kΩ

R540kΩ

R6

20kΩRf240kΩXSC1

A

B

C

D

G T

XFG1

XFG2

XFG3

实验结论

当U1=-0.2203，U2=-0.2203，U3=-1.175时，Uo2=2.0563，与仿真实验结果一样。