文档介绍：7-3 集成电路的基本运算电路
分析运放电路时设集成运放为理想运放,因而其两个输入端的净输入电压和净输入电流均为零,即具有“虚短路”和“虚断路”两个特点,这是分析运算电路输出电压与输入电压运算关系的基本出发点。
比例运算电路
加减运算电路
积分运算电路
微分运算电路
一、比例运算电路
电压并联负反馈
——输入信号电阻
——平衡电阻
——负反馈电阻
,保证集成运放输入级差分放大电路的对称性。
理想运放的“虚断路”:
理想运放的“虚短路”:
uO与uI成比例关系,比例系数为-Rf/R,负号表示uO与uI反相。比例系数的数值可以为任何值。
节点N的电流(KCL)方程为
由于,N点为虚地,所以
一、比例运算电路
电路引入深度电压负反馈:
电路带负载后运算关系不变。
电路的输入电阻为电路输入端和地之间看进去的等效电阻,其值等于输入端和虚地之间看进去的等效电阻: 。
由此可见,尽管理想运放的输入电阻为无穷大,但是反相比例运算电路的输入电阻却不是无穷大,其值的大小决定于电阻R。
一、比例运算电路
F为反馈系数。
输出电阻
反相比例运算电路的改进
反相比例运算电路存在一个问题:为了增大输入电阻,且保持或得到更大的比例系数( 即uO与uI的比例关系),Rf必须是很大的电阻。例如,在比例系数为− 50的情况
下,若要求,即,则。
由此,提出另一种反相比例运算电路,即T型网络反相比例运算电路,以达到上述目的。
一、比例运算电路
T型网络反相比例运算电路
节点N的电流方程为
因而节点M的电位
理想运放的“虚断路”:
理想运放的“虚短路”:
一、比例运算电路
输出电压
R3和R4的电流分别为
T型网络反相比例运算电路
一、比例运算电路
当,比例关系与反向比例运算电路相同:
比例系数为−50,若要求,即,则需要
。改进后,取R2和R4为,有
T型网络反相比例运算电路
一、比例运算电路
由理想运放的“虚短”和“虚断”,电路有共模输入电压:
(uO与uI同相且uO大于uI)
净输入电流为零,所以:
一、比例运算电路