介绍几种基本信号运算电路

几种基本信号运算电路

1、 反相比例运算器

注： RF ——反馈电阻 R1——输入回路电阻 RP ——补偿电阻 RP=R F∥R1 ——亦称直流平衡电阻 性质一：同相端，反 相端等电位。 性质二：同相端及反相端之间电流为0。 注：以上性质为理想运放。 由性质二：U +＝0 i1＝iF

i1＝U1/R1=iF=-Uo/RF Af＝Uo/Ui＝-RF/R1

Af——理想闭环放大倍数。

反相比例运算器

Uo

i1

A

R P

R F

R1

i F

2、 同相比例运算器

RP=R 1∥RF

i1＝-U-/R1＝-U+/R1＝-U1/R1 U-＝U+＝U1

iF＝(U1-U0)/RF i1＝iF Af＝Uo/Ui＝1+RF/R1

注：当R1为无穷大（即开路）或RF＝0（即短路），则Af＝1.此时成

为良好的电压跟随器。

1、同相输入时，输出电压与输入电压同相；反相输入时，输入电压

与输出电压反相；

2、同相输入时，闭环电压级放大倍数Af≥1；反相输入时，Af≤1；

3、同相输入时，输入电阻极高；反相输入时，输入电阻＝输入回路

电阻；

4、同相输入时，同相端、反相端电压均等于输入电压；反相输入时，

同相端和反相端均为地单位，也称虚地。

i F

Ui

Uo

i1

A

R P

R F

R1同相比例运算器

Uo ＝Uo1+Uo2

Uo1＝-（R2/R1）×Ui1 Uo2＝(1+R2/R1)×[R4/(R3+R4)]×Ui2 Uo ＝（R2/R1）×(Ui1-Ui2)

R4/R3＝R2/R1时， Uo ＝R2/R1×(Ui2-Ui1)

Af ＝Uo/(Ui2-Ui1) ＝R2/R1或Af ＝Uo/(Ui1-Ui2) ＝-R2/R1

注意：R ～R4为四只平衡电阻。

R 4

Ui2

Ui1差动运算器

Uo

A

R 3

R 2

R1

iC ＝C×dUi/dt ＝iR Uo ＝-Ir×R ＝-R×C×dUi/dt RP ＝R

5、 反相积分运算器

i1＝Ui/R1＝iF

Uo ＝-1/(C×F)∫iFdt ＝-1/(R1×CF)∫Ui×dt

Uo

i 1

i F

R P

Ui

Uo

A R

C F

反相积分分运算器

Uo ＝2/R C×∫Ui×t 7、 对数运算器

U o＝-UD iR＝iD＝Ui/R

R

C

Ui

同相积分运算器

Uo

A R1R2R3

i R

i D

D

Ui

对数运算器

Uo

A

R

U o＝-iRF

9、 乘法器组成方框图

10、 除法器组成方框图

i i F

D

Ui

反对数运算器

Uo

A

R F

Uo

Uo3

Uo2

Uo1Ui2

Ui1

A4A3A2

A1反对数运算器

加法器

对数运算器对数运算器

Uo

Uo3

Uo2

Uo1

Ui2

Ui1

A4A3A2A1对数运算器

减法器对数运算器

对数运算器