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點擊次數(shù):1841 更新時間:2012-05-16

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ATOS比例放大器根據(jù)它的電壓傳輸特性, 根據(jù)它的電壓傳輸特性,可 以利用虛短和虛斷的方法 ui R1 i1 u- u+ - ∞ A + + uo u+ =0 u-=u+=0(虛地) 虛地) i1=if (虛斷) 虛斷) uo Rf =? 電壓放大倍數(shù): 電壓放大倍數(shù) A = ui R1 ui uo =? R1 Rf 2 電路圖 3 輸出波形圖 關(guān)于電路的注意事項: 關(guān)于電路的注意事項: (1)同相輸入端通常通過電阻 (1)同相輸入端通常通過電阻R2接地 , R2是靜態(tài)平衡 同相輸入端通常通過電阻R 電阻,即在靜態(tài)時(輸入信號ui=0),兩個輸入端對地的 電阻,即在靜態(tài)時(輸入信號ui= 等效電阻要相等,達到平衡狀態(tài)。 等效電阻要相等,達到平衡狀態(tài)。其作用是消除靜態(tài)基極 電流對輸出電壓的影響。因此: 1//RF。 電流對輸出電壓的影響。因此:R2=R1//RF。 (2)設(shè)ui為正 (2)設(shè)ui為正,則uo為負,此時反相輸入端的電位高于輸 為正, uo為負 為負, 出端的電位,輸入電流i 和反饋電流if的實際方向即如圖 出端的電位,輸入電流i1和反饋電流if的實際方向即如圖 中所示,差值電流id= if, if削弱了凈輸入電流 中所示,差值電流id=i1-if,即if削弱了凈輸入電流 (差值電流),故為負反饋。反饋電流if取自輸出電壓uo, ATOS比例閥,ATOS比例安全閥,ATOS比例放大器,ATOS比例防爆閥/39529830/39529839:單榮兵
差值電流) 故為負反饋。反饋電流if取自輸出電壓 , 取自輸出電壓uo 并與之成正比,故為電壓反饋。 并與之成正比,故為電壓反饋。反饋信號在輸入端是以電 流的形式出現(xiàn)的,它與輸入信號并聯(lián),故為并聯(lián)反饋。 流的形式出現(xiàn)的,它與輸入信號并聯(lián),故為并聯(lián)反饋。因 此,反相比例運算電路是個并聯(lián)電壓負反饋電路 。 總結(jié)集成運放可以構(gòu)成加法、減法、積分、微分、 集成運放可以構(gòu)成加法、減法、積分、微分、對 數(shù)和反對數(shù)等多種運算電路。在這些電路中, 數(shù)和反對數(shù)等多種運算電路。在這些電路中,均 存在深度負反饋。因此, 存在深度負反饋。因此,運放工作在線性放大狀 這時可以使用理想運放模型對電路進行分析, 態(tài)。這時可以使用理想運放模型對電路進行分析, 虛短” 虛斷” “虛短”和“虛斷”的概念是電路分析的有力工 具。
同相比例和反相比例、反相比例運算放大電路反相輸入放大電路如圖 1 所示,信號電壓通過電阻 R1 加運放的反相輸入端,輸出電壓 vo 通過反饋電阻 Rf 反饋到運放的反相輸入端,構(gòu)成電壓并聯(lián)負反饋放大 電路。R ?為平衡電阻應(yīng)滿足 R ?= R1//Rf。 利用虛短和虛斷的概念進行分析,vI=0,vN=0,iI =0,則 圖 1 反相比例運算電路 即 ∴ 該電路實現(xiàn)反相比例運算。 反相放大電路有如下特點 1.運放兩個輸入端電壓相等并等于 0,故沒有共模輸入信號,這樣對運放的共模抑制 比沒有特殊要求。 2.vN= vP,而 vP=0,反相端 N 沒有真正接地,故稱虛地點。 3.電路在深度負反饋條件下,電路的輸入電阻為 R1,輸出電阻近似為零。 二、同相比例運算電路 同相輸入放大電路如圖 1 所示,信號電壓通過電阻 RS 加到運放的同相輸入端,輸出電壓 vo 通過電阻 R1 和 Rf 反饋到運放的反相輸入端,構(gòu)成電壓串聯(lián)負反饋放 大電路。 根據(jù)虛短、虛斷的概念有 vN= vP= vS,i1= if 圖 1 同相比例運算電路 于是求得 所以該電路實現(xiàn)同相比例運算。 同相比例運算電路的特點如下 1.輸入電阻很高,輸出電阻很低。 2.由于 vN= vP= vS,電路不存在虛地,且運放存在共模輸入信號,因此要求運放有 較高的共模抑制比。 三、加法運算電路圖 1 所示為實現(xiàn)兩個輸入電壓 vS1 vS2 的反 、 相加法電路,該電路屬于多輸入的電壓并聯(lián)負反饋 電路。由于電路存在虛短,運放的凈輸入電壓 vI= 0,反相端為虛地。利用 vI=0,vN=0 和反相端輸入 電流 iI=0 的概念,則有 圖 1 加法運算電路 或 由此得出 若 R1= R2= Rf,則上式變?yōu)?–vO= vS1+ vS2 式中負號為反相輸入所致,若再接反相電路,可消去負號,實現(xiàn)符 合 常規(guī)的算 術(shù)加法。該加法電路可以推廣到對多個信號求和。 從運放兩端直流電阻平衡的要求出發(fā),應(yīng)取 R?=R1//R2//Rf。 四、減法運算電路 1、反相求和式運算電路 圖 1 所示是用加法電路構(gòu)成 的減法電路,ATOS比例閥,ATOS比例安全閥,ATOS比例放大器,ATOS比例防爆閥/39529830/39529839:單榮兵
*為反相比例 放大電路 若 Rf1=R1 則 vO1= – , , vS1;二為反相加法電路,可 以推導(dǎo)出 圖 1 反相求和式減法電路 若取 R2= Rf2,則 vO = vS1–vS2 由于兩個運放構(gòu)成的電路均存在虛地,電路沒有共模輸入信號,故允許 vS1、vS2 的共模電 壓范圍較大。 2、差分式減法電路 差分式減法電路圖 1 所示電路可以實現(xiàn)兩個輸入電壓 vS1、vS2 相減,在理想情況下, 電路存在虛短和虛斷,所以有 vI=0,iI=0,由此得下列方程式: 圖 1 及 由于 vN=vP,可以求出 若取 ,則上式簡化為 即輸出電壓 vO 與兩輸入電壓之差(vS2–vS2)成比例,其實質(zhì)是用差分式放大電路 實現(xiàn)減法功能。 差分式放大電路的缺點是存在共模輸入電壓。因此為保證運算精度應(yīng)當(dāng)選擇共模抑制 比較高的集成運放。差分式放大電路也廣泛應(yīng)用于檢測儀器中,可以用多個集成運放構(gòu)成性 能更好的差分式放大電路。 五、積分電路圖 1a 所示為基本積分電路。其輸出電壓與輸入電壓成積分運算關(guān)系。 利用虛地的概念:vI=0,iI=0,則有 即是電容 C 的充電電流, 即 1 則 式中 vo(t1)為 t1 時刻電容兩端的電壓值,即初始值。/39529830/39529839:單榮兵
 

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