比例放大电路

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R

f 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

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R1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，i1= f

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

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。

图 1 加法运算电路

从运放两端直流电阻平衡的要求出发，应取R ′=R 1//R2//R f 。

四、减法运算电路

1、反相求和式运算电路

图1所示是用

加法电路构成的

减法电路，第一

级为反相比例放

大电路，若R f1=

R 1，则v O1= –v

S1；第二级为反相加法电路，可

以推导出

若取R 2= R f2，则v O = v S1–v S2

由于两个运放构成的电路均存在虚地，电路没有共模输入信号，故允许v S1、v S2的共模电压范围较大。

图 1 反相求和式减法电路

2、差分式减法电路

差分式减法电路图1所示电路可以实现两个输入电压v S1、v S2相减,在理想情况下，电路存在虚短和虚断，所以有v I=0，i I=0，由此得下列方程式：

图1

及

由于v N=v P，可以求出

若取，则上式简化为

即输出电压v O与两输入电压之差（v S2–v S 2）成比例，其实质是用差分式放大电路实现减法功能。

同相放大器结构原理

同相放大器结构原理运放电路被当作运算放大器应用时，必须工作于闭环状态——将OUT 端输出电压引回IN-端构成负反馈通路，如果OUT端与IN-端直接短接，即将输出电压信号全部地引回至反相输入端，则放大器将失掉电压放大能力，处于电压跟随器的工作状态。 1、电路跟随器图1 电压跟随器的电路形式之一以图1中的a电路为例，以输入、输入的原始状态对地电压为0V为静态工作点，分析电压跟随器电路的工作原理。当放大器同相输入端由原始状态跃升为1V输入信号电压时，因输入端IN+> IN-，Q1开始导通，使输出端向+15V靠近；因输出端反馈信号全部馈回IN-反相输入端的缘故，由放大器脾性可知，至IN-端电压也为1V，两输入端电压相等时，电路进入平衡状态；当IN+端输入负电压信号时，此时因IN－> IN+，Q2导通，使输出电压向-15V靠近，直至两输入端电压相等时，电路进行平衡状态。由此

推知，当IN+端输入电源范围以内的电压信号，其输出端也必然输出相应的相等的输出电压。由电压跟随器电路，可以找到该电路的两个基本特点：（1）、闭环状态下，当电路达到平衡状态后（实际上，电路的控制速度非常之快，当我们下笔测量时，调整过程已经结束），两输入端电压相等，即其电压差为0V；（2）、针对电压跟随器这个“特型电路”，其三端——两个输入端和输出端电压——是完全相等的。若有不等，即电路是坏掉的。上述（1）即教科书中说到的“虚短”概念，适用于一切由运放构成的放大器电路。那么既然输入、输出电压是完全相等的（即无电压放大作用），添加该级放大器岂不是无用的？答案是否定的。电压跟随器是一个阻抗变换器，变输入高阻为低阻输出，提高带载能力，置身于前、后级电路之间，起到隔离和缓冲作用。如MCU信号输出端口输出2V电压信号时，因拉电流能力约1mA左右，无法直接驱动发光二极管，接入电压跟随器后，同样的电压幅度，则具备了驱动发光二极管的能力。图2 电压跟随器的电路形式之一

比例求和运算电路

实验八比例求和运算电路 —、实验目的 1、掌握用集成运算放大器组成比例、求和电路的特点及性能。 2、学会上述电路的测试和分析方法。二、实验原理 1、比例运算放大电路包括反相比例，同相比例运算电路，是其他各种运算电路的基础，我们在此把它们的公式列出：反相比例放大器 10R R V V A F i f -== 1R r if = 同相比例放大器 1 01R R V V A F i f +== ()id Od r F A r +=1 式中Od A 为开环电压放大倍数F R R R F +=11 id r 为差模输入电阻当0=F R 或∞=1R 时，0=f A 这种电路称为电压跟随器 2、求和电路的输出量反映多个模拟输入量相加的结果，用运算实现求和运算时，可以采用反相输入方式，也可以采用同相输入或双端输入的方式，下面列出他们的计算公式。反相求和电路 22 110i F i F V R R V R R V ?+?-= 若 21i i V V = ，则 ()210i i F V V R R V += 双端输入求和电路 ??? ??-'=∑∑21120i i F V R R V R R R R V 式中： F R R R //1=∑ 32//R R R ='∑ 三、实验仪器 l 、数字万用表 2、示波器 3、信号发生器 4、集成运算放大电路模块

四、预习要求 1、计算表8-l中的V0和A f 2、估算表8-3的理论值 3、估算表8- 4、表8-5中的理论值 4、计算表8-6中的V0值 5、计算表8-7中的V0值五、实验内容 1、电压跟随器实验电路如图8-l所示. 图8-l电压跟随器按表8-l内容实验并测量记录。表 8-1 V i（V）-2 -0.5 0 0.5 0.98 V0（V）R L=∞ R L= 5K1 4,96 2、反相比例放大器实验电路如图8-2所示。图8-2反相比例放大器(l) 按表8-2内容实验并测量记录. 表8-2

同相比例和反相比例放大器-成考

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R f 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R1 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，i1=i f 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，则有或图1 同相比例运算电路图1 加法运算电路

同相比例放大器的原理与检测方法

同相比例放大器的原理与检测方法集成运算放大器按其技术指标可分为通用型、高速型、高阻型、低功耗型、大功率型、高精度型等；按其内部电路可分为双极型（由晶体管组成）和单极型（由场效应管组成）；按每一集成片中运算放大器的数目可分为单运放、双运放和四运放。通常是根据实际要求来选用运算放大器。如测量放大器的输入信号微弱，它的第一级应选用高输入电阻、高共模抑制比、高开环电压放大倍数、低失调电压及低温度漂移的运算放大器。选好后，根据管脚图和符号图联结外部电路，包括电源、外接偏置电阻、消震电路及凋零电路等。 1、同相放大器的几种电路形式和特点图1 同相放大电路、电压跟随器电路上图a电路为同相放大器的典型电路形式。输入信号进入放大器的同相端，输出信号与输入信号同相位，电路的电压放大倍数=1+R2/R3，放大量大小取决于R2与R3的比值。R1的选取值为R2/R3的并联值（若忽略两输入端微弱偏置电流不一致对放大精度的影响和取同值电阻的方便性，实际电路中，也可以使R1=R3）。该电路当R2短接或R3开路时，输出信号与输入信号的相位一致且大小相等，因而a电路可进一步“进化”为b、c电路。 b、c为电压跟随器电路，输出电压完全跟踪于输入电路的幅度与相位，故电压放大倍数为1，虽无电压放大倍数，但有一定的电流输出能力。电路起到了阻抗变换作用，提升电路的带负载能力，将一个高阻抗信号源转换成为一个低阻抗信号源。减弱信号输入回路高阻抗和输出回路低阻抗的相互影响，又起到对输入、输入回路的隔离和缓冲作用。只要求输出正极性信号时，也可以采用单电源供电。 a、b、c等电路，也在故障检测电路中，被用于模拟信号的放大、基准电压信号的处理等。

反相比例运算电路

西安建筑科技大学华清学院课程设计（论文）课程名称：模拟电子线路电课程设计题目：反相比例运算电路院（系）：机械电子工程系专业班级：电子信息科学与技术0902 姓名：谢宏龙学号：0906030216 指导教师：高树理 2011年7 月8 日

摘要本设计主要通过Multisim软件实现了对模拟电子基础中的集成运电路的设计和模拟。小组成员分别对由集成运放电路组成的反相运算放大电路和同相运算放大电路进行设计。设计主要内容包括：由集成运算放大电路组成的反相比例运算放大电路跟随器的输出波形的观察和比较，求出它的电压放大倍数，电阻的分析和比较，共模输入电压的比较分析，构成同相比例运算放大电路的原理和特性的介绍，通过对同相和反相比例运算放大电路的比较得出一些结论。在本设计中，不仅包括实验所要求的内容，而且对由集成运算放大电路构成的同相放大电路和由集成运放构成的反相比例运算放大电路原理和作用作了比较详细的的说明，这样能够使大家更好的对其组成的电路能够更好的了解，同时也使人们了解到了其的应用以及功能所在，以便更合理的应用它们。关键字Multisim，反相运算放大器，同相运算放大器，

目录 1绪论 (2) 2M u l t i s i m的简介 (3) 3集成运算放大器电路的介绍和特性 (3) 3.1介绍 (3) 3.2特性 (3) 4由集成运算短路构成的反相比例运算电路的设计 (4) 4.1电路图设计 (4) 4.2反相比例运算电路波形的观察 (4) 4.3 由集成运算短路构成的反相比例运算电路特性 (5) 5 由集成运算短路构成的同相比例运算电路的特性和原理 (5) 5.1原理 (5) 5.2特性 (6) 6反相比例运算电路和同相电路的对比 (6) 7课设的体会与心得 (6) 8结束语 (7)

同相比例运算放大器输入电阻的分析

渤海大学本科毕业论文题目同相比例运算放大器输入电阻的分析完成人姓名王雷主修专业物理学教育所在院(系) 物理系入学年度 2003年完成日期 2007年5月21日指导教师李弋

同相比例运算放大器输入电阻的分析王雷渤海大学物理系摘要：同相比例运算放大器，引入了电压串联负反馈，当运放具有理想特性时，输入电阻应为无限大，但当运放特性不理想时，输入电阻为一个有限值。为了计算同相比例运算放大器的输入电阻，我首先研究了集成运放电路的内部结构，并以长尾式差分放大电路为例进行了分析。因为同相比例运算放大器引入了电压串联负反馈，所以我又研究了一些和反馈有关的知识。最后推导了同相比例运算放大器输入电阻的精确表达式，并指出有关文献中的输入电阻的几种表达形式均是精确式在不同条件下的近似值。关键词：运算放大器；同相比例；输入电阻；差分放大电路；反馈

Analysis of Input Resistor of Non-inverting Operational Amplifier Wang lei Department of Physics, BoHai University Abstract:Non-inverting operational amplifier, has introduced the negative feedback of the voltage series. when operational amplifier has an ideal characteristic, input resistor should be an infinity, but when the characteristic is not ideal enough, input resistor should be a finite value. In order to calculate the input resistor of non-inverting operational, firstly I have studied the inner structure of the operational amplifier’s circuit and taken a long-tailed pair differential amplifier as an example to analyze. Because non-inverting operational amplifer has introduced the negative feedback of the voltage series, therefore I have studied some relevent knowledge about feedback. In the end the accurate expression of input resistor of non-inverting operational amplifier is deduced in the paper. It is pointed out that some expressions of input resistor in the relative references are all approximate to the accurate expression under different proximal conditions. Key words: operational amplifier ; non-inverting style ; input resistor differential amplifier ; feedback

比例放大器设计

实验三比例放大电路的设计一．实验目的 1．掌握集成运放线性应用电路的设计方法。 2．掌握电路的安装、调试与电路性能指标的测试方法。二．预习要求 1．根据给出的指标，设计电路并计算电路的有关参数。 2．画出标有元件值的电路图，制定出实验方案，选择实验仪器设备。 3．写出预习报告三. 比例放大电路的特点、设计与调试（一）．反相比例放大电路 1．反相比例放大电路的特点 U 由运算放大器组成的反相比例放大电 U o 路如图1所示。根据集成运算放大器的基本原理，反相比例放大电路的闭环特性为：闭环电压增益： 1R R A f uf -= （1）图1 反相比例放大器输入电阻 1R R if = （2）输出电阻 01≈+= uo o of KA R R （3）其中： A uo 为运放的开环电压增益，f R R R K +=11 环路带宽 f uo o f R R A BW BW 1? ?= （4）其中：BW o 为运放的开环带宽。最佳反馈电阻 K R R R o id f 2?==2 )1(uf o id A R R -? （5）上式中：R id 为运放的差模输入电阻，R o 为运放的输出电阻。平衡电阻 f P R R R //1= （6）从以上公式可以看出，由运算放大器组成的反相输入比例放大电路具有以下特性：（1）在深度负反馈的情况下工作时，电路的放大倍数仅由外接电阻R 1和 R f 的值决定。（2）由于同相端接地，故反相端的电位为“虚地”，因此，对前级信号源来说，其负载不是运放本身的输入电阻，而是电路的闭环输入电阻R 1。由于R if = R 1，因此反相比例放大电

比例放大器的设计

151 实验三比例放大电路的设计一．实验目的 1．掌握集成运放线性应用电路的设计方法。 2．掌握电路的安装、调试与电路性能指标的测试方法。二．预习要求 1．根据给出的指标，设计电路并计算电路的有关参数。 2．画出标有元件值的电路图，制定出实验方案，选择实验仪器设备。 3．写出预习报告三. 比例放大电路的特点、设计与调试（一）．反相比例放大电路 1．反相比例放大电路的特点 U 由运算放大器组成的反相比例放大电 U o 路如图1所示。根据集成运算放大器的基本原理，反相比例放大电路的闭环特性为：闭环电压增益： 1 R R A f uf -= （1）图1 反相比例放大器输入电阻 1R R if = （2）输出电阻 01≈+= uo o of KA R R （3）其中： A uo 为运放的开环电压增益，f R R R K +=11 环路带宽 f uo o f R R A BW BW 1? ?= （4）其中：BW o 为运放的开环带宽。最佳反馈电阻 K R R R o id f 2?= = 2) 1(uf o id A R R -? （5）上式中：R id 为运放的差模输入电阻，R o 为运放的输出电阻。平衡电阻 f P R R R //1= （6）从以上公式可以看出，由运算放大器组成的反相输入比例放大电路具有以下特性：（1）在深度负反馈的情况下工作时，电路的放大倍数仅由外接电阻R 1和 R f 的值决定。（2）由于同相端接地，故反相端的电位为“虚地”，因此，对前级信号源来说，其负载不是运放本身的输入电阻，而是电路的闭环输入电阻R 1。由于R if = R 1，因此反相比例放大电

第五章 §5.4.1 同相比例运算放大器习题1-2018-8-21

第五章 §5.4.1 比例运算放大器习题1 （一）考核内容 1．了解差动放大器的特点，掌握集成运放电路的计算。 5.4集成运算放大电路的应用集成运放的应用首先表现在它能够构成各种运算电路上。在运算电路中，集成运放必须工作在线性区，在深度负反馈条件下，能够实现各种数学运算。基本运算电路包括：比例、加减、等运算。 2、同相比例运算放大器 2.1 同相比例电路结构特点：如图所示，输入信号电压u i 接入同相输入端，输入电压u i 、输出电压uo 的极性相同。反馈电压从输出端取出，通过反馈电阻R f 与R 1加到反相输入端。 i O u R R u ???? ? ?+=1f 1 R f 反馈电阻，R 1接入反相输入端电阻【注意】同相比例运算放大器公式中R 1 为接入反相输入端电阻，而不是u i 接入同相的电阻。上式表明，输出电压与输入电压是同相比例关系，改变R f /R 1即可改变u o 的值，输入、输出电压的极性相同。同相比例电路，由于该电路为电压串联负反馈，所以输入电阻很高。电压放大倍数 1f f 1R R A u += 2.2电压跟随器。 R 1=∞ 电压跟随器 R f =0 当反馈电阻R f =0 （或反相输入端的电阻R 1=∞ ）时，则上式为：1o f == i u u u A ，i O u u = 这种电路称为电压跟随器。【例题1】已知：在同相比例运算放大器中，如果R 1 = 2 k Ω，R 2= 4 k Ω，R f = 100 k Ω，输入电压u i = 0.4 V ，求：（1）输出电压v o 的值。（2）电压放大倍数f u A 解：已知，反馈电阻R f = 100 k Ω，接入反相输入端电阻R 1 = 2 k Ω 由公式可得：（1）输出电压为 V u R R u i O 4.204.05111f =?=???? ? ?+= （2）电压放大倍数 512 100 111f f =+=+ =R R A u

运算放大器基本电路

一：比例运算电路定义：将输入信号按比例放大的电路，称为比例运算电路。分类：反向比例电路、同相比例电路、差动比例电路。（按输入信号加入不同的输入端分）比例放大电路是集成运算放大电路的三种主要放大形式(1)反向比例电路输入信号加入反相输入端,电路如图(1)所示:输出特性：因为：，所以：从上式我们可以看出：Uo与Ui是比例关系，改变比例系数，即可改变Uo的数值。负号表示输出电压与输入电压极性相反。反向比例电路的特点：一：比例运算电路定义：将输入信号按比例放大的电路，称为比例运算电路。分类：反向比例电路、同相比例电路、差动比例电路。（按输入信号加入不同的输入端分）比例放大电路是集成运算放大电路的三种主要放大形式 (1)反向比例电路输入信号加入反相输入端,电路如图(1)所示: 输出特性：因为：，所以：从上式我们可以看出：Uo与Ui是比例关系，改变比例系数，即可改变Uo的数值。负号表示输出电压与输入电压极性相反。反向比例电路的特点： (1)反向比例电路由于存在"虚地",因此它的共模输入电压为零.即:它对集成运放的共模抑制比要求低 (2)输入电阻低:r i=R1.因此对输入信号的负载能力有一定的要求. (2)同相比例电路输入信号加入同相输入端,电路如图(2)所示: 输出特性：因为：（虚短但不是虚地）；；

所以：改变R f/R1即可改变Uo的值，输入、输出电压的极性相同同相比例电路的特点： (1)输入电阻高；(2)由于(电路的共模输入信号高)，因此集成运放的共模抑制比要求高 (3)差动比例电路输入信号分别加之反相输入端和同相输入端,电路图如图(3)所示: 它的输出电压为：由此我们可以看出它实际完成的是：对输入两信号的差运算。二：和、差电路 (1)反相求和电路它的电路图如图(1)所示:（输入端的个数可根据需要进行调整）其中电阻R'为: 它的输出电压与输入电压的关系为：它可以模拟方程：。它的特点与反相比例电路相同。它可十

比例运算电路

比例运算电路定义：将输入信号按比例放大的电路，称为比例运算电路。分类：反向比例电路、同相比例电路、差动比例电路。（按输入信号加入不同的输入端分）比例放大电路是集成运算放大电路的三种主要放大形式 (1)反向比例电路输入信号加入反相输入端,电路如图(1)所示: 输出特性：因为：，所以：从上式我们可以看出：Uo与Ui 是比例关系，改变比例系数，即可改变Uo 的数值。负号表示输出电压与输入电压极性相反。反向比例电路的特点： (1)反向比例电路由于存在"虚地",因此它的共模输入电压为零.即:它对集成运放的共模抑制比要求低 (2)输入电阻低:r i =R 1 .因此对输入信号的负载能力有一定的要求. (2)同相比例电路输入信号加入同相输入端,电路如图(2)所示: 输出特性：因为：（虚短但不是虚地）；；

所以：改变R f /R 1 即可改变Uo的值，输入、输出电压的极性相同同相比例电路的特点： (1)输入电阻高；(2)由于(电路的共模输入信号高)，因此集成运放的共模抑制比要求高 (3)差动比例电路输入信号分别加之反相输入端和同相输入端,电路图如图 (3)所示: 它的输出电压为：由此我们可以看出它实际完成的是：对输入两信号的差运算。十：和、差电路 (1)反相求和电路它的电路图如图(1)所示:（输入端的个数可根据需要进行调整）其中电阻R' 为: 它的输出电压与输入电压的关系为：它可以模拟方程：。它的特点与反相比例电路相同。它可十分方便的某一电路的输入电阻，来改变电路的比例关系，而不影响其它路的比例关系。（2）同相求和电路它的电路图如图（2）所示：（输入端的个数可根据需要进行调整）

运算放大器详细的应用电路(很详细)

§8.1比例运算电路 8.1.1反相比例电路 1.基本电路电压并联负反馈输入端虚短、虚断特点：反相端为虚地，所以共模输入可视为0，对运放共模抑制比要求低输出电阻小，带负载能力强要求放大倍数较大时，反馈电阻阻值高，稳定性差。如果要求放大倍数100，R1=100K，Rf=10M 2. T型反馈网络（T型反馈网络的优点是什么？）虚短、虚断

8.1.2同相比例电路 1.基本电路：电压串联负反馈输入端虚短、虚断特点：输入电阻高，输出电阻小，带负载能力强 V-=V+=Vi，所以共模输入等于输入信号，对运放的共模抑制比要求高 2.电压跟随器输入电阻大输出电阻小，能真实地将输入信号传给负载而从信号源取流很小§8.2加减运算电路 8.2.1求和电路 1.反相求和电路 2.

虚短、虚断特点：调节某一路信号的输入电阻不影响其他路输入与输出的比例关系 3.同相求和电路 4. 虚短、虚断 8.2.2单运放和差电路

8.2.3双运放和差电路例1:设计一加减运算电路设计一加减运算电路，使Vo=2Vi1+5Vi2-10Vi3 解：用双运放实现

如果选Rf1=Rf2=100K，且R4= 100K 则：R1=50K R2=20K R5=10K 平衡电阻R3= R1// R2// Rf1=12.5K R6=R4//R5//Rf2= 8.3K 例2:如图电路，求Avf，Ri 解： §8.3积分电路和微分电路 8.3.1积分电路电容两端电压与电流的关系：

积分实验电路积分电路的用途将方波变为三角波（Vi：方波，频率500Hz，幅度1V）

集成运算放大器基本电路图

集成运算放大器基本电路图一：比例运算电路定义：将输入信号按比例放大的电路，称为比例运算电路。分类：反向比例电路、同相比例电路、差动比例电路。（按输入信号加入不同的输入端分）比例放大电路是集成运算放大电路的三种主要放大形式 (1)反向比例电路输入信号加入反相输入端,电路如图(1)所示: 输出特性：因为：，所以：从上式我们可以看出：Uo 与Ui 是比例关系，改变比例系数，即可改变Uo 的数值。负号表示输出电压与输入电压极性相反。反向比例电路的特点：1.反向比例电路由于有"虚地",因此它的共模输入电压为零.即它对集成运放的共模抑制比要求低 2.输入电阻低:r i =R 1.因此对输入信号的负载能力有一定的要求. (2)同相比例电路输入信号加入同相输入端,电路如图(2)所示: 输出特性：因为：（虚短但不是虚地）；；所以：改变R f /R 1即可改变Uo 的值，输入、输出电压的极性相同同相比例电路的特点： 1.输入电阻高； 2.由于(电路的共模输入信号高)，因此集成运放的共模抑制比要求高

(3)差动比例电路输入信号分别加之反相输入端和同相输入端,电路图如图(3)所示: 它的输出电压为：由此我们可以看出它实际完成的是：对输入两信号的差运算。二：和、差电路（1）反相求和电路它的电路图如图(1)所示:（输入端的个数可根据需要进行调整）其中电阻R'为: 它的输出电压与输入电压的关系为：它可以模拟方程：。它的特点与反相比例电路相同。它可十分方便的某一电路的输入电阻，来改变电路的比例关系，而不影响其它路的比例关系。（2）同相求和电路它的电路图如图（2）所示：（输入端的个数可根据需要进行调整）它的输出电压与输入电压的关系为：。它的调节不如反相求和电路，而且它的共模输入信号大，因此它的应用不很广泛。

比例放大电路的设计

151 实验三比例放大电路的设计一．实验目的 1．掌握集成运放线性应用电路的设计方法。 2．掌握电路的安装、调试与电路性能指标的测试方法。二．预习要求 1．根据给出的指标，设计电路并计算电路的有关参数。 2．画出标有元件值的电路图，制定出实验方案，选择实验仪器设备。 3．写出预习报告三. 比例放大电路的特点、设计与调试 R f （一）．反相比例放大电路 1．反相比例放大电路的特点 U I R 1 由运算放大器组成的反相比例放大电 741 U o 路如图1所示。根据集成运算放大器的基本原理，反 R P 相比例放大电路的闭环特性为：闭环电压增益： 1R R A f uf -= （1）图1 反相比例放大器输入电阻 1R R if = （2）输出电阻 01≈+= uo o of KA R R （3）其中： A uo 为运放的开环电压增益，f R R R K +=11 环路带宽 f uo o f R R A BW BW 1? ?= （4）其中：BW o 为运放的开环带宽。最佳反馈电阻 K R R R o id f 2?==2)1(uf o id A R R -? （5）上式中：R id 为运放的差模输入电阻，R o 为运放的输出电阻。平衡电阻 f P R R R //1= （6）从以上公式可以看出，由运算放大器组成的反相输入比例放大电路具有以下特性：（1）在深度负反馈的情况下工作时，电路的放大倍数仅由外接电阻R 1和 R f 的值决定。（2）由于同相端接地，故反相端的电位为“虚地”，因此，对前级信号源来说，其负载不是运放本身的输入电阻，而是电路的闭环输入电阻R 1。由于R if = R 1，因此反相比例放大电

同相放大器结构原理

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同相放大器与反向放大器

反相放大器 The Inverting Amplifier The basic operational amplifier circuit is shown in Figure 1. This circuit gives closed-loop gain of R2/R1 when this ratio is s mall compared with the amplifier open-loop gain and, as the name implies, is an inverting circuit. The input impedance is equal to R1. The closed-loop bandwidth is equal to the unity-gain frequency divided by one plus the closed-loop gain. The only cautions to be observed are that R3 should be chosen to be equal to the parallel combination of R1 and R2 to mi nimize the offset voltage error due to bias current and that there will be an offset voltage at the amplifier output equal to closed-loop gain times the offset voltage at the amplifier input. Offset voltage at the input of an operational amplifier is comprised of two components, these components are identified in specifying the amplifier as input offset voltage and input bias current. The input offset voltage is fixed for a particular am plifier, however the contribution due to input bias current is dependent on the circuit configuration used. For minimum off set voltage at the amplifier input without circuit adjustment the source resistance for both inputs should be equal. In this case the maximum offset voltage would be the algebraic sum of amplifier offset voltage and the voltage drop across the s ource resistance due to offset current. Amplifier offset voltage is the predominant error term for low source resistances a nd offset current causes the main error for high source resistances. In high source resistance applications, offset voltage at the amplifier output may be adjusted by adjusting the value of R3 and using the variation in voltage drop across it as an input offset voltage trim. Offset voltage at the amplifier output is not as important in AC coupled applications. Here the only consideration is that a ny offset voltage at the output reduces the peak to peak linear output swing of the amplifier. The gain-frequency characteristic of the amplifier and its feedback network must be such that oscillation does not occur. To meet this condition, the phase shift through amplifier and feedback network must never exceed 180° for any frequenc y where the gain of the amplifier and its feedback network is greater than unity. In practical applications, the phase shift should not approach 180° since this is the situation of conditional stability. Obviously the most critical case occurs when t he attenuation of the feedback network is zero. Amplifiers which are not internally compensated may be used to achieve increased performance in circuits where feedback network attenuation is high. As an example, the LM101 may be operated at unity gain in the inverting amplifier circuit with a 15 p F compensating capacitor, since the feedback network has an attenuation of 6 dB, while it requires 30 pF in the non-inver ting unity gain connection where the feedback network has zero attenuation. Since amplifier slew rate is dependent on co mpensation, the LM101 slew rate in the inverting unity gain connection will be twice that for the non-inverting connection and the inverting gain of ten connection will yield eleven times the slew rate of the non-inverting unity gain connection. The compensation trade-off for a particular connection is stability versus bandwidth, larger values of compensation capaci tor yield greater stability and lower bandwidth and vice versa. The preceding discussion of offset voltage, bias current and stability is applicable to most amplifier applications and will b e referenced in later sections. A more complete treatment is contained in Reference 4.

同相输入比例运算电路

同相输入比例运算电路先知[理想的教育发表于2006-12-12 14:33:00] 课题名称：同相输入比例运算电路李教时：1教时班级：一、教学目标： 1、掌握虚短和虚断的概念以及应用 2、掌握同相输入比例运算电路的特点 3、掌握同相输入比例运算电路的输出电压推导过程 4、掌握集成运放问题的一般解题方法和步骤二、教学重点：输出电压的推导过程三、教学难点；输出电压的推导方法四、教具和环境：多媒体教室及多媒体教学系统五、教学内容和教学步骤： [复习导课]：上次课我们学习了集成运放的理想特性和两个推论。提问：什么是集成运放的理想特性？学生回答。教师明确答案。教师展示动画：虚短和虚断虚短和虚断是两个重要的推论。我们将如何应用它呢？我们一起学习“同相输入比例运算电路” [学习新知识] 一、任务驱动：1、电路特点：2、VO和Vi 的关系二、讲解： 1、电路特点：（1）Vi——B（+）；（2）VO—RF—A（—）；（3）A（—）—地 2、输出电压推导：方法一课件展示方法二黑板领讲放大倍数及比例系数： 3、结论：放大倍数与A vo 无关，取决于R f 的R1 比值。 4、名字由来：VO 和Vi 同相，且有比例关系。

[例题解析]例1 例2 [巩固练习]1同相比例集成运放的反馈类型为（） A、电压串联负反馈； B、电压并联饭反馈； C、电流串联负反馈； D、电流并联负反馈。 2同相比例集成运放的输入信号是从_____输入的（同相输入端/反向输入端）。 3（1）R f =0时，求Vo 和Vi 的关系？（2）R f =0，R1=∞时，求Vo 和Vi 的关系？ [知识总结] 1、R f =0，R1=∞时，为电压跟随器电压跟随器是同相输入比例运算电路的特例。 2、反馈类型： 3、解题的一般步骤：（1）利用虚短和虚断得结论（2）节点电流公式和欧姆定理（3）求解 4、思考：比较同相比例运算电路和反相比例运算电路的异同 [参考材料] [作业] 阅读全文(536)| 回复(0)| 引用通告(1)| 编辑

同相比例和反相比例放大器

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R f 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 基本微分电路微分是积分的逆运算，将基本积分电路中的电阻和电容元件位置互换，便得到图1所示的微分电路。在这个电路中，同样存在虚地和虚断，因此可得上式表明，输出电压v O 与输入电压的微分成正比。当输入电压v S 为阶跃信号时，考虑到信号源总存在内阻，在t =0时，输出电压仍为一个有限值，随着电容器C 的充电。输出电压v Oo 将逐渐地衰减，最后趋近于零，如图2所示。 2. 改进型微分电路图 1 反相比例运算电路图 1 图 2 图 3

当输入电压为正弦信号v S=sin wt 时，则输出电压v O=–RCw cos wt 。此时v O 的输出幅度将随频率的增加而线性地增加。说明微分电路对高频噪声特别敏感，故它的抗干扰能力差。另外，对反馈信号具有滞后作用的RC 环节，与集成运放内部电路的滞后作用叠架在一起，可能引起自激振荡。再者v S 突变时，输入电流会较大，输入电流与反馈电阻的乘积可能超过集成运主的最大输出电压，有可能使电路不能正常工作。一种改进型的微分电路如图3所示。其中R 1起限流作用，R 2和C 2并联起相位补偿作用。该电路是近似的微分电路。七、比例—积分—微分电路对于基本积分电路，用Z 1和Z f 代替电阻和电容。在复频域中，应用拉氏变换，将Z 1和Z f 写成运算阻抗的形式Z 1(s)、Z f(s)，其中s 为复频率变量，输出电压的表达式可以写成改变Z 1(s)和Z f(s)的形式，可以实现各种不同的数学运算。对于图1a 所示的电路，其传递函数为上式括号内第一、二两项表示比例运算；第三项表示积分运算；因表示积分；第四项表示微分运算，因。图2b 表示在输入阶跃信号情况下，输出电压的波形。在自动控制系统中，比例-积分-微分运算经常用来组成 PID 调节器。在常规调节中，比例运算、积分运算常用来提高调节精度，而微分运算则用来加速过渡过程。图1 比例-积分-微分电路图2 阶跃响应