当前课程知识点:模拟电子技术基础(应用部分) > 第一周 > 7.4 同相输入比例运算电路 > 同相输入比例运算电路
反相比例运算电路
它的比例系数是负的
那么要想使得比例系数为正
就要把输入信号加到集成运放的
同相输入端
下面我们讲
同相输入比例运算电路
这就是它的电路
那这里我们可以看到
是把输入信号加到了它的同相输入端
这个电路 我们也很熟悉
在负反馈放大电路里边
我们曾经对这个电路做了分析
这就是结论
说uN = uP = uI
uO等于(1+Rf / R)的uN
也就是(1+Rf / R)的uI
我要提醒大家的就是
在这里uO等于(1+Rf / R)的uN
在后边的分析里边很有用
也就是说当我求出
uN或者uP 的时候
前面加上一个(1+Rf / R) 比例系数
就可以得到uO
那从这里我们可以看到
比例系数是正的
而且比例系数是大于1的
所以 在同相比例运算电路中
输出电压一定是大于输入电压
而且是同相
那么下面我们研究几个问题
一个是这个电路引入了
哪种组态的负反馈
再有输入电阻是多少
R '应该等于多少
还有呢就是它特有的问题
说当它的共模抑制比
不是无穷大的时候
会影响它的运算精度吗 为什么
好 我们一个一个地来回答
前一个问题实际上
我们在负反馈放大电路里边
已经做了详细的分析
它引入的是电压串联负反馈
那么它输入电阻等于什么呢
输入电阻就是从输入端
看进去的等效电阻
我们从输入端看到什么呢
从这个uI到地往里看
我们首先看到了R'
再看就看到了集成运放内部
而我们知道集成运放内部
输入电阻是无穷大的
也就是说在这个R'上的电流是0
因此这个电路的输入电阻
是无穷大
为什么要用R'接到这个
输入端上呢
那是因为为了使得集成运放的
输入级对称
所以我们把集成运放
同相输入端和反相输入端
外接电阻也让它们对称
所以总电阻相等
那么这个电阻就是R
并联Rf
我们看最后一个问题
这里为什么会提到
共模抑制比不是无穷大的时候
会不会影响它的精度呢
就在于这个电路我们看
上边这个式子
uN = uP = uI
就意味着集成运放是有
共模输入信号的
如果共模抑制比不是无穷大
那就意味着共模放大倍数不是0
也就是说当uN和uP等于uI
这样一个共模信号的时候
电路会因为这个共模的输入
而产生共模的输出
那么这个输出会叠加在
我们下边这个式子上
影响电路的精度
因此我们可以看的
当我们要求精度特别高的时候
你就要要共模抑制比非常大的
这样的集成运放
比较同相输入的比例运算电路
和反相输入的比例运算电路
我们可以看到
除了它们比例系数符号不一样
还有输入电阻是不同的
在精度上 影响精度的因素
也不完全相同
我还是要说 有一利会有一弊
当你希望这个电路
从信号源索取的电流
尽可能小的时候
你应该用的是同相输入的
比例运算电路
但是这时候 你要切记
这样的一种输入会使得
集成运放有共模输入
从而有可能影响它的运算精度
那么在同相输入的
比例运算电路里边有一个特例
这个特例就是这样子的
这个特例就是uO = uN = uP = uI
这是一个电压跟随器
这个电压跟随器
要比我们前面所讲的射极跟随器
和源极输出器
它的跟随特性好得多
因为我们这里看
大家看它都是等号
就是uO就是uI
那么我仍然要提一些关于
这个电路特征的一些问题
比如说它的反馈系数等于多少
我们从式子说可以看到
它是把输出电压全部反馈
回到它的反相输入端的
所以反馈系数是1
输入电阻 输出电阻
输入电阻是无穷大
输出电阻是0
它是一个电压负反馈
又是理想运放构成的电路
所以它输出电阻是0
那么它有共模输入电压吗
当然有
就是uI
总结我们前面的分析
可以得到运算电路的分析方法
节点电流法
也就是列出关键节点的电流方程
利用虚短和虚断 来求解
输出电压和输入电压的运算关系式
什么是关键节点
那些联系着输入信号
和输出信号的节点
就是关键节点
另外从前面的分析里边
我们看一看
比例运算电路
和我们前面所学过的放大电路
它们之间有什么联系和区别
对于运算电路
我们关心的是它运算精度
比如说比例系数是-10
我们就关心说输入电压
在什么样的范围里边
输出一直按照-10
这样的一个比例系数去变化
中间有没有脱离的
到底脱离了多少
这是它的精度
另外我们关心输入输出电阻
因为运算电路它是要和外边
前后级要相连接的
而输入输出电阻
就是要解决电子电路
在相互连接的时候相互的影响
另外这里研究的是时域的问题
也就是这个时刻的输入
如何决定了这个时刻的输出
我们叫这是个时域的问题
比例运算电路是可以作为
放大电路的
而且从设计的角度它非常容易
那么前面我们讲的电压放大电路
我们关心什么呢
电压放大倍数
但是那时候的电压放大倍数
我们并不讲精度
我们的设计的要求经常是
要求这个电路电压放大倍数
大于10
或者那个电路电压放大倍数的
数值大于1000
所以只要满足一个“限”
我们就认为这个电路是合格的
它也研究输入输出电阻
因为它也有前后级相互
连接的匹配问题
我们还关心它截止频率
它的下限截止频率
和上限截止频率究竟是什么样
满足不满足信号频率的
这个范围要求
还有就是最大不失真的输出电压
这是我们关心的事情
那么由它电压放大倍数
那种要求上
我们就可以看到它不能
当比例运算电路用
这就是它们之间的有相同之处
和完全的不同之处
-7.1模拟电子技术基础(应用部分)概述
-7.2 由集成运放组成的运算电路概述
-7.3 反相输入比例运算电路
-7.4 同相输入比例运算电路
-7.5 反相求和运算电路
--反相求和运算电路
-7.6 同相求和运算电路
--同相求和运算电路
-实验一:单端输入双端输出电路
-7.7 加减运算电路
--加减运算电路
-7.8 关于比例及加减运算电路的讨论
-7.9 积分运算电路
--积分运算电路
-7.10 微分运算电路
--微分运算电路
-第一周作业
--第一周作业题
-EDA1 解一元多次方程
--解一元多次方程
-7.11 对数运算电路和指数运算电路
-7.12 模拟乘法器简介
--模拟乘法器简介
-7.13 模拟乘法器在运算电路中的应用
-实验二 正弦波电压倍频电路
-7.14 关于运算电路的讨论
-7.15 有源滤波器概述
--有源滤波器概述
-7.16 一阶低通滤波器
--一阶低通滤波器
-7.17 二阶低通滤波器
--二阶低通滤波器
-7.18 其它滤波器
--其它滤波器
-实验三 滤波电路的应用
--滤波电路的应用
-第二周作业
--第二周作业题
-8.1 正弦波振荡的条件
--正弦波振荡的条件
-8.2 正弦波振荡的组成及分类
-EDA2 正弦波振荡电路的起振和稳幅过程
-8.3 RC串并联选频网
--RC串并联选频网
-8.4 RC桥式正弦波振荡电路
-8.5 RC正弦波振荡电路的讨论
-实验四 正弦波振荡电路的测试
-8.6 变压器反馈式正弦波振荡电路
-8.7 电感反馈和电容反馈式正弦波振荡电路
-8.8 LC正弦波振荡电路的讨论
-第三周作业
--第三周作业题
-8.9 石英晶体正弦波振荡电路
-8.10 电压比较器概述
--电压比较器概述
-8.11 过零比较器
--过零比较器
-8.12 一般单限比较器
--一般单限比较器
-8.13 滞回比较器
--滞回比较器
-8.14 窗口比较器与集成比较器
-8.15 关于电压比较器的讨论
-8.16 常见非正弦波和矩形波发生电路的组成
-第四周作业题
-8.17 矩形波发生电路
--矩形波发生电路
-8.18 三角波-方波发生电路
-8.19 锯齿波发生电路和压控振荡电路
-EDA3 三角波发生电路->锯齿波发生电路->压控振荡电路的结构变化
-实验五 非正弦波发生电路的测试
-8.20 波形变换电路
--波形变换电路
-EDA4 波形变换电路的设计与实现
-8.21 信号转换电路
--信号转换电路
-8.22 关于信号转换电路的讨论
-9.1 概述
--概述
-9.2 变压器耦合功率放大电路
-第五周作业
--第五周作业题
-实验六 压控振荡电路的参数选择与调试
-9.3 OTL电路
--OTL电路
-9.4 OCL电路和BTL电路
-9.5 OCL电路最大输出功率及效率的估算
-9.6 OCL电路中晶体管的选择
-实验七 功放管及其散热器展示
-9.7 功率放大电路的讨论一(读图练习)
-9.8 功率放大电路的讨论二(电路的识别和故障分析)
-10.1 直流稳压电源的组成及各部分的作用
-10.2 单相半波整流电路
--单相半波整流电路
-第六周作业
--第六周作业题
-EDA5 数字式仪表的设计与仿真
--数字式仪表的设计
-10.3 单相桥式整流电路
--单相桥式整流电路
-10.4 电容滤波电路
--电容滤波电路
-10.5 其它滤波电路
--其他滤波电路
-10.6 稳压电路的性能指标及稳压二极管
-10.7 稳压管稳压电路的工作原理和主要性能指标
-10.8 稳压管稳压电路的设计
-实验八 稳压管稳压电路的设计及实现
-10.9 串联型稳压电路的组成
-10.10 串联型稳压电路中调整管的选择
-第七周作业
--第七周作业题
-10.11 关于串联型稳压电路的讨论
-10.12 集成三端稳压器及其基本用法
-10.13 基准电压源三端稳压器及其基本用法
-实验九 稳压电源性能指标的测试
-10.14 关于线性稳压电源的讨论
-10.15 开关型稳压电路的特点和基本原理
-10.16 串联开关型稳压电路
-10.17 并联开关型稳压电路
-第八周作业
--第八周作业题
-调查问卷
-期末考试