同相反相比例电路

R1 U+ =UI = UO R1 + RF
UO RF = (1 + )U I 电压增益 Au = UI R1
7.3.3 差动比例运算
RF UI U
' I
R1 A R1'
' RF
' R1 = R1' 、 F = RF R
UO
差动比例运算电路
利用叠加定理： 反相输入端 U Σ − = U I 同相输入端 虚短 ： U Σ − = U Σ +
II
虚短
A R'
反相比例运算电路
+ UO _
Au =
UO I R R =− F F ≈− F UI I I R1 R1
7.3.2 同相比例运算
UI
R I I A RF
UI
UO
A
UO
同相跟随器
R1
优点：输入电阻大 输出电阻小 同相比例运算电路 虚断
I’I≈0 UI = U+
虚短
UI = U+≈ U-
0
-2 -4 -6
t/ms
0
1 2 3 4 5
t/ms
(a) 阶跃输入信号
(b)方波输入信号
图7-5-2 积分器的输入和输出波形
当t＜t0, uI = 0, uI = 0 当t≥t0时，uI = -UI，积分器向正向积分
uO = −
UI U U t + U C (t = t 0 ) = − I t + 0 = − I t RC RC RC
7.3 比例运算电路
虚断
反相比例运算电路 同相比例运算电路 差动比例运算电路
I’I≈0
U+ ≈0 II≈ IF
虚短
U- ≈ U+≈0 虚地
II = UI −U− UI ≈ R1 R1
ຫໍສະໝຸດ Baidu
7.3.1 反相比例运算 虚断
RF
II
IF
U O = − I F RF ≈ −
UI RF R1
R1
电压增益
+ UI _
例7.1:在图7-5-1的积分器的输入端加入图7-5-2中给定输入波形 ，画出在此输入波形作用下积分器的输出波形，电容器上的初 始电压为0。积分器的参数R=10kΩ、C=0.1µF。
uI /V
t0
1 2 3 4 5
uI /V
t/ms
2
0
UI u O /V
0
1 2 3 4 5
t/ms
u O /V
1 2 3 4 5
u I /V
t0
1 2 3 4 5
u I /V
t/ms
2
0
UI u O /V
0
1 2 3 4 5
t/ms
u O /V
1 2 3 4 5
0
-2 -4 -6
t/ms
0
1 2 3 4 5
t/ms
7.5.2 微分运算电路
R
+
uC_ iC
R'
iR
A
积分电路中 的电容和电 阻交换位置
+
uI
_
C
+ uO _
输出电压是 输入电压的微 分
C
虚断
i =iC U- ≈ U+≈0
R
iC
A R'
虚短
+
uI
_
i
+ uO _
uI = iR uO = −uC duC uC = −C dt
1 1 u O = −u C = − ∫ iC dt = − ∫ u I dt C RC
当输入信号是阶跃直流电压UI时
UI 1 u O = −u C = − ∫ u I dt = − RC t RC
iR = iC
U+ = U− = 0
u O = −i R R = −iC R du C = − RC dt
u I = uC = 0
du I u O = − RC dt
' R1 = R1' 、 F = RF R
U Σ + = U I'
RF R1 +UO R1 + RF R1 + RF
' RF ' R1' + R F
UO = −
RF (U I − U I' ) R1 UO R Au = =− F R1 U I − U I'
7.5 积分和微分运算电路 7.5.1 积分运算电路