3.5.3 差动输入（减法）放大器（课件）-高二《电子技术基础与技能》同步教学（人邮版）

3.5.3 差动输入（减法）放大器 1．电路结构 减法运算电路如图3.41所示，它是把输入信号同时加到反相输入端和同相输入端，使反相比例运算和同相比例运算同时进行，集成运算放大器的输出电压叠加后，即是减法运算结果。 2．输出与输入的关系 根据理想运放的两个结论可得 当R1=R2，且RF=R3时，上式变为 上式说明，该电路的输出电压与两个输入电压之差成正比，因此该电路称为减法比例运算电路，比例关系为 。 3.5.4 加法器 1．加法运算电路（加法器） 这里介绍的加法运算电路实际上是在反相比例运算放大电路基础上又多加了几个输入端构成的，如图3.43所示。还有一种加法运算电路是在同相比例运算放大电路基础上又多加了几个输入端构成的。 图3.43表示的是有3个输入信号的反相加法运算电路。R1、R2、R3为输入电阻，R4为平衡电阻，其值R4=R1∥R2∥R3∥RF。 2．输出与输入的关系 根据两个重要结论可得 当R1=R2=R3=RF时，有 Uo= −(Ui1+Ui2+Ui3) 上式表明，图3.43所示电路的输出电压Uo为各输入信号电压之和，由此完成加法运算。式中的负号表示输出电压与输入电压相位相反。若在同相输入端求和，则输出电压与输入电压相位相同。 *3.5.5 电压比较器 电压比较器的功能是比较两个电压值的大小，即对输入信号进行幅度鉴别和比较的电路。 在比较器中，集成运放工作于开环或正反馈状态的非线性区域，因此虚短、虚断等概念仅在判断临界情况下才适用，学习时应特别注意。 比较器在信号的测量、自动控制系统、信号处理、波形发生等方面有着广泛的用途。 电压比较器（通常简称为比较器）的功能是比较两个电压的大小，如将一个信号电压Ui和另一个参考电压UR进行比较，在Ui>UR和Ui<UR两种不同情况下，电压比较器输出两个不同的电平，即高电平和低电平。而Ui变化经过UR时，比较器的输出将从一个电平跳变到另一个电平。 图3.45所示为一种简单电压比较器的传输特性，其中+Uom和−Uom分别是电压比较器输出的高电平和低电平。 图3.45 简单电压比较器的传输特性 由于电压比较器的输出只需要两种稳定状态，为了提高灵敏度，通常用集成运放构成，并使它工作在开环状态，它的两个输入端分别接输入信号Ui和参考电压UR，或者接两个输入信号，就构成了简单电压比较器，如图3.46所示。 图3.46 简单电压比较器 对于图3.46所示电路，U−=Ui，U+=UR，所以该电压比较器的传输特性就是图3.45的曲线。它表明输入电压从低逐渐升高经过UR时，Uo将从高电平跳变为低电平。相反，当输入电压从高逐渐降低经过UR时，Uo将从低电平跳变为高电平。 比较器的输出电压从一个电平跳变到另一个电平时，对应的输入电压值称为阈值电压或门槛电平，简称为阈值，用符号UTH表示。 对于图3.46所示的电路，UTH=UR。 $$