1、反相加法運算電路
加法運算電路能實現多個模擬量的求和運算。圖1所示為一個3個輸入信號的反相加法運算電路。
圖1 反相加法運算電路
根據“虛短路”和“虛斷路”的原則,up=un=0。
節點N的電流方程為
(1)
(2)
對上式整理得
(3)
當RI1=RI2=RI3=R1時
(4)
當當RI1=RI2=RI3=RF時
(5)
平衡電阻R2=RI1//RI2//RI3//RF
2、同相加法運算電路
加法運算電路也可以采用同相輸入的方式,圖2是一個兩個輸入信號的同相加法運算電路。
圖2 同相加法運算電路
根據“虛斷路”的原則,iI=iF,即,整理得
(6)
根據“虛斷路”的原則,節點P的電流方程為i21+i22=0,即,整理得
(7)
根據“虛短路”的原則,up=un。并結合式(6)和式(7)得
(8)
從而
(9)
若R21=R22=R1=RF,則uo=ui1+ui2。
為了提高電路的共模抑制比和減小零漂,一般要求R21//R22=R1//RF。
3、減法運算電路
減法運算電路如圖3所示,同相和反相輸入端都有信號輸入,則稱為差動輸入運算電路。
圖3 減法運算電路
分析減法運算電路用疊加原理比較簡單,圖4(a)和圖4(b)分別是輸入信號ui1和ui2單獨作用時的電路。
圖4 運用疊加原理的減法運算電路
由圖4(a)可知,ui1單獨作用時電路為反相比例運算電路,輸出電壓為
(10)
由圖4(b)可知,ui2單獨作用時電路為同相比例運算電路,由于電阻R3的分壓作用,使同相輸入端電位,所以輸出電壓為
(11)
因此,ui1和ui2同時作用的輸出電壓為
(12)
當R1=R2、R3=RF時,。
當R1=R2=R3=RF時,。
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