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比例运算电路_反相比例运算电路_同相比例放大电路
接线图
2023年07月21日 22:50 1417
admin
1、反相比例运算电路
在反相比例运算电路中，电路输入信号ui总是经过一个电阻R1接到反相输入端，输出信号uo经过一个电阻RF反馈到反相输入端，如图1（a）所示。由图可见，图中电路是一个用国产芯片F741接成的反相比例运算电路，图中同时给出了电源连接及调零电路，并在同相输入端对地串了一个电阻R2=R1//RF，目的是使两个输入端对地的等效电阻相同。需要强调的是，今后除特殊情况外，电源及调零等电路均为默认，不再画出，从而图1（a）所示电路简化为图1（b）所示。
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| (a)用F741接成的反相比例运算电路 | (b)反相比例运算电路的简化图 |
| 图1 反相比例运算电路 | |
对于图1（b），由于理想运放的经输入电流为零，所以ip=in=0，由于运放的同相和反相输入端“虚短路 ”，反相输入端（标注“N”处）电位近似为0，所以up=un=0。
节点N的电流方程为i1=iF
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(1) |
则有
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(2) |
所以，可得电压放大倍数为
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(3) |
上式表明，反相比例放大电路的电压放大倍数仅取决与反馈电阻RF与输入电阻R1之比。式中负号“—”表示输出电压的相位与输入电压相位相反，即“反相”。
反相放大器的输入电阻Ri=R1。
2、同相比例放大电路
同相比例放大电路如图2所示，输入信号ui加在同相输入端，输出信号uo经过一个电阻RF反馈到反相输入端，形成负反馈。
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| 图2 同相比例运算电路 |
由于理想集成运放的净输入电流为零，www.jiexiantu.com所以ip=in=0，所以up=ui，且i1=iF，即
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(4) |
整理得
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(5) |
由于同相和反相输入端虚短路，反相输入端（标注N处）的电位与同相输入端相同，即
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(6) |
将式 (6)代入式(5)得
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(7) |
所以
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(8) |
上式表明，输出电压与输入电压成比例运算关系而且相同。电阻R2是平衡电阻，R2=R1//RF。同相比例运算电路的输入电阻为无穷大。
由式(7)，如果使R1=∞且RF=0，电路就变成了图3或图4所示，这时的电压放大倍数Auf=1，即uo=ui，电路的输出电压和输入电压相同，这样的电路称为电压跟随器。
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| 图3 电压跟随器 | 图4 电压跟随器简化电路 |
标签： 电源
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