反向、同向求和放大電路的工作原理
反相求和放大電路與同相求和電路的差異在于輸入信號(hào)分別從運(yùn)放的反相輸入端和同相輸入端輸入。輸出信號(hào)與輸入信號(hào)的相位相反或相同。
如圖,這是一個(gè)三路輸入的反相求和放大電路。
工作原理:
利用虛短和虛斷的概念(便于敘述,假設(shè)反相輸入端的電位為U-,同相輸入端的電位為U+),得U-=U+=0
再列出“-”端的KCL:
(Ui1-U-)/R1+(Ui2-U-)/R2+(Ui3-U-)/R3=(U--Uo)/Rf
整理得到輸出和輸入之間的關(guān)系式:
Uo=-(Rf/R1*Ui1+Rf/R2*Ui2+Rf/R3*Ui3)
假設(shè)R1=R2=R3=R,則Uo=-Rf/R*(Ui1+Ui2+Ui3)
電路放大倍數(shù)Av=Rf/R,輸出信號(hào)是三路輸入信號(hào)之和的Av倍。“-”僅代表輸出信號(hào)和輸入信號(hào)的相位相反,或差180°。
同相求和電路與此類似。
反相輸入運(yùn)算電路和同相輸入比例運(yùn)算電路的特點(diǎn)
反相輸入運(yùn)算電路(比例) 輸入信號(hào)加在反相輸入端 引入深度電壓并聯(lián)負(fù)反饋 集成運(yùn)放工作在線性區(qū) 輸出電壓與輸入電壓相位相反 滿足U0=-Rf/R1*Ui 輸入電阻偏小 輸出電阻幾乎為零 帶負(fù)載能力強(qiáng) 輸出電壓穩(wěn)定 還可以做成‘反相器’
同相輸入比例運(yùn)算電路 輸入信號(hào)加在同相輸入端 引入深度電壓串聯(lián)負(fù)反饋 集成運(yùn)放工作在線性區(qū) 輸出電壓與輸入電壓相位相同 滿足U0=(1+Rf/R1)*Ui 輸入電阻很大 輸出電阻幾乎為零 帶負(fù)載能力強(qiáng) 輸出電壓穩(wěn)定 還可以做成‘電壓跟隨器。
反相比例運(yùn)算放大電路
反相輸入放大電路如圖1所示,信號(hào)電壓通過電阻R1加至運(yùn)放的反相輸入端,輸出電壓vo通過反饋電阻Rf反饋到運(yùn)放的反相輸入端,構(gòu)成電壓并聯(lián)負(fù)反饋放大電路。R¢為平衡電阻應(yīng)滿足R¢=R1//Rf。
利用虛短和虛斷的概念進(jìn)行分析,vI=0,vN=0,iI=0,則 Is=If
即
該電路實(shí)現(xiàn)反相比例運(yùn)算。
反相放大電路有如下特點(diǎn)
1.運(yùn)放兩個(gè)輸入端電壓相等并等于0,故沒有共模輸入信號(hào),這樣對(duì)運(yùn)放的共模抑制比沒有特殊要求。
2.vN=vP,而vP=0,反相端N沒有真正接地,故稱虛地點(diǎn)。
3.電路在深度負(fù)反饋條件下,電路的輸入電阻為R1,輸出電阻近似為零。
同相比例運(yùn)算電路
同相輸入放大電路如圖1所示,信號(hào)電壓通過電阻RS加到運(yùn)放的同相輸入端,輸出電壓vo通過電阻R1和Rf反饋到運(yùn)放的反相輸入端,構(gòu)成電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大電路。根據(jù)虛短、虛斷的概念有vN=vP=vS,i1=if
于是求得
所以該電路實(shí)現(xiàn)同相比例運(yùn)算。
同相比例運(yùn)算電路的特點(diǎn)如下
1.輸入電阻很高,輸出電阻很低。
2.由于vN=vP=vS,電路不存在虛地,且運(yùn)放存在共模輸入信號(hào),因此要求運(yùn)放有較高的共模抑制比。
評(píng)論