2022-2023学年高二物理竞赛课件：加法运算电路

加法运算电路 加法运算电路 1. 反相加法运算电路 因虚短, u–= u+= 0 平衡电阻： R2= Ri1 // Ri2 // RF ii2 ii1 if ui2 uo RF ui1 Ri2 Ri1 + +  –  R2 + – 因虚断，i– = 0 所以 ii1+ ii2 = if 若Ri1=Ri2 =RF ,uo=-(ui1+ui2)反相加法器 同相比例运算 因虚断，所以u+ = ui （1）电路组成 （2）电压放大倍数 uo RF ui R2 R1 + + – – + +  –  因虚短，所以 u– = ui ，反相输入端不“虚地” 因要求静态时u+、u对地电阻相同， 所以平衡电阻R2=R1//RF u+ u– uo RF ui R2 R1 + + – – + +  –  u+ u– 结论： ① Auf 为正值，即 uo与 ui 极性相同。（因为 ui 加在同相输入端） ② Auf只与外部电阻 R1、RF 有关，与运放本 身参数无关。 ③ Auf ≥ 1 ，不能小于 1 。 ④ 同号器：uo=ui （当 R1=  且 RF = 0 时） 当 R1=  且 RF = 0 时， uo = ui ， Auf = 1， 称电压跟随器。 uo RF ui R2 R1 + + – – + +  –  由运放构成的电压跟 随器输入电阻高、输出 电阻低，其跟随性能比 射极输出器更好。 uo ui + + – – + +  –  RB +UCC C1 C2 RE RL ui uo + + es + – RS R3 RF ui R2 R1 + – + +  –  iL i1 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 2. 同相加法运算电路 根据叠加原理 ui1单独作用(ui2＝0)时， 同理，ui2单独作用时 ui2 uo RF ui1 Ri2 Ri1 + +  –  R1 + – 平衡电阻： Ri1 // Ri2 = R1 // RF 7 同相加法运算电路的特点： 反相加法运算电路的特点： ui2 uo RF ui1 Ri2 Ri1 + +  –  R1 + – ui2 uo RF ui1 Ri2 Ri1 + +  –  R2 + – 三. 减法运算电路 R2 // R3 = R1 // RF 分析方法：利用叠加原理 减法运算电路可看作是反相比例运算电路与同相比例运算电路的叠加。 u+ ui2 uo RF ui1 R3 R2 + +  –  R1 + – + + – – 如果取 R1 = R2 ，R3 = RF 如 R1 = R2 = R3 = RF 输出与两个输入信号的差值成正比。 ui2 uo RF ui1 R3 R2 + +  –  R1 + – + + – – 四、积分运算电路 由虚短及虚断性质可得 i1 = if if =? if i1 uo CF ui R2 R1 + + – – + +  –  uC + – 当电容CF的初始电压为 uC(t0) 时，则有 五、微分运算电路 if i1 由虚短及虚断性质可得 i1 = if uo C1 ui R2 RF + + – – + +  –  ui t O uo t O Ui –Ui 12 $$