反相比例和同相比例运算放大器

基本运算放大器包括反相输入放大器和同相输入放大器，它们是构成各种复杂运算电路的基础，是最基本的运算放大器电路。

电路结构

：反馈电阻，引入电压并联负反馈

：平衡电阻，要求

R2=R1//Rf

反相输入端另没有接地，但其电位为地电位，所以也称为“虚

优点：引入的共模信号小。

成比例关系，比例系数为-R

反馈电阻，引入电压串联负反馈。

：平衡电阻，要求

R2=R1//Rf

该电路不存在“虚地”，引入的共模信号较大。

、闭球电压放大倍数

、输入电阻和输出电阻

因为电路引入了深度电压负反馈，所以输出电阻很小

根据“虚断”概念，该电路的输入电流等于

在同相比例运算放大器中，只要令R

从而实现电压跟随器的功能。

、电路如图，当开关S断开时电压表的读数为

闭合后电压表的读数是多少？

=2V，则电压表的读数是多少？并在图中

、电路如图，已知V

标出电压表的极性。

、由集成运算放大器组成的反相相比例和同相比例运算放大器的

电压放大倍数均与集成运放本身参数无关，只与外接电阻有关。

、反相比例运算放大器存在“虚地”现象，因引入的共模信号

小，应用更为广泛。

申明：

所有资料为本人收集整理，仅限个人学习使用，勿做商业用途。

同相放大器结构原理

同相放大器结构原理运放电路被当作运算放大器应用时，必须工作于闭环状态——将OUT 端输出电压引回IN-端构成负反馈通路，如果OUT端与IN-端直接短接，即将输出电压信号全部地引回至反相输入端，则放大器将失掉电压放大能力，处于电压跟随器的工作状态。 1、电路跟随器图1 电压跟随器的电路形式之一以图1中的a电路为例，以输入、输入的原始状态对地电压为0V为静态工作点，分析电压跟随器电路的工作原理。当放大器同相输入端由原始状态跃升为1V输入信号电压时，因输入端IN+> IN-，Q1开始导通，使输出端向+15V靠近；因输出端反馈信号全部馈回IN-反相输入端的缘故，由放大器脾性可知，至IN-端电压也为1V，两输入端电压相等时，电路进入平衡状态；当IN+端输入负电压信号时，此时因IN－> IN+，Q2导通，使输出电压向-15V靠近，直至两输入端电压相等时，电路进行平衡状态。由此

推知，当IN+端输入电源范围以内的电压信号，其输出端也必然输出相应的相等的输出电压。由电压跟随器电路，可以找到该电路的两个基本特点：（1）、闭环状态下，当电路达到平衡状态后（实际上，电路的控制速度非常之快，当我们下笔测量时，调整过程已经结束），两输入端电压相等，即其电压差为0V；（2）、针对电压跟随器这个“特型电路”，其三端——两个输入端和输出端电压——是完全相等的。若有不等，即电路是坏掉的。上述（1）即教科书中说到的“虚短”概念，适用于一切由运放构成的放大器电路。那么既然输入、输出电压是完全相等的（即无电压放大作用），添加该级放大器岂不是无用的？答案是否定的。电压跟随器是一个阻抗变换器，变输入高阻为低阻输出，提高带载能力，置身于前、后级电路之间，起到隔离和缓冲作用。如MCU信号输出端口输出2V电压信号时，因拉电流能力约1mA左右，无法直接驱动发光二极管，接入电压跟随器后，同样的电压幅度，则具备了驱动发光二极管的能力。图2 电压跟随器的电路形式之一

同相比例和反相比例放大器-成考

同相比例和反相比例一、反相比例运算放大电路反相输入放大电路如图1所示，信号电压通过电阻R 1加至运放的反相输入端，输出电压v o 通过反馈电阻R f 反馈到运放的反相输入端，构成电压并联负反馈放大电路。R ￠为平衡电阻应满足R ￠= R 1//R f 。利用虚短和虚断的概念进行分析，v I=0，v N=0，i I =0，则即 ∴ 该电路实现反相比例运算。反相放大电路有如下特点 1．运放两个输入端电压相等并等于0，故没有共模输入信号，这样对运放的共模抑制比没有特殊要求。 2．v N= v P ，而v P=0，反相端N 没有真正接地，故称虚地点。 3．电路在深度负反馈条件下，电路的输入电阻为R 1，输出电阻近似为零。二、同相比例运算电路图 1 反相比例运算电路

同相输入放大电路如图1所示，信号电压通过电阻 R S加到运放的同相输入端，输出电压v o通过电阻R1 和R f反馈到运放的反相输入端，构成电压串联负反馈放大电路。根据虚短、虚断的概念有v N=v P=v S，i1=i f 于是求得所以该电路实现同相比例运算。同相比例运算电路的特点如下 1．输入电阻很高，输出电阻很低。 2．由于v N=v P=v S，电路不存在虚地，且运放存在共模输入信号，因此要求运放有较高的共模抑制比。三、加法运算电路图1所示为实现两个输入电压v S1、v S2的反相加法电路，该电路属于多输入的电压并联负反馈电路。由于电路存在虚短，运放的净输入电压v I= 0，反相端为虚地。利用v I=0，v N=0和反相端输入电流i I=0的概念，则有或图1 同相比例运算电路图1 加法运算电路

反相比例运算电路

西安建筑科技大学华清学院课程设计（论文）课程名称：模拟电子线路电课程设计题目：反相比例运算电路院（系）：机械电子工程系专业班级：电子信息科学与技术0902 姓名：谢宏龙学号：0906030216 指导教师：高树理 2011年7 月8 日

摘要本设计主要通过Multisim软件实现了对模拟电子基础中的集成运电路的设计和模拟。小组成员分别对由集成运放电路组成的反相运算放大电路和同相运算放大电路进行设计。设计主要内容包括：由集成运算放大电路组成的反相比例运算放大电路跟随器的输出波形的观察和比较，求出它的电压放大倍数，电阻的分析和比较，共模输入电压的比较分析，构成同相比例运算放大电路的原理和特性的介绍，通过对同相和反相比例运算放大电路的比较得出一些结论。在本设计中，不仅包括实验所要求的内容，而且对由集成运算放大电路构成的同相放大电路和由集成运放构成的反相比例运算放大电路原理和作用作了比较详细的的说明，这样能够使大家更好的对其组成的电路能够更好的了解，同时也使人们了解到了其的应用以及功能所在，以便更合理的应用它们。关键字Multisim，反相运算放大器，同相运算放大器，

目录 1绪论 (2) 2M u l t i s i m的简介 (3) 3集成运算放大器电路的介绍和特性 (3) 3.1介绍 (3) 3.2特性 (3) 4由集成运算短路构成的反相比例运算电路的设计 (4) 4.1电路图设计 (4) 4.2反相比例运算电路波形的观察 (4) 4.3 由集成运算短路构成的反相比例运算电路特性 (5) 5 由集成运算短路构成的同相比例运算电路的特性和原理 (5) 5.1原理 (5) 5.2特性 (6) 6反相比例运算电路和同相电路的对比 (6) 7课设的体会与心得 (6) 8结束语 (7)

同相比例放大器的原理与检测方法

同相比例放大器的原理与检测方法集成运算放大器按其技术指标可分为通用型、高速型、高阻型、低功耗型、大功率型、高精度型等；按其内部电路可分为双极型（由晶体管组成）和单极型（由场效应管组成）；按每一集成片中运算放大器的数目可分为单运放、双运放和四运放。通常是根据实际要求来选用运算放大器。如测量放大器的输入信号微弱，它的第一级应选用高输入电阻、高共模抑制比、高开环电压放大倍数、低失调电压及低温度漂移的运算放大器。选好后，根据管脚图和符号图联结外部电路，包括电源、外接偏置电阻、消震电路及凋零电路等。 1、同相放大器的几种电路形式和特点图1 同相放大电路、电压跟随器电路上图a电路为同相放大器的典型电路形式。输入信号进入放大器的同相端，输出信号与输入信号同相位，电路的电压放大倍数=1+R2/R3，放大量大小取决于R2与R3的比值。R1的选取值为R2/R3的并联值（若忽略两输入端微弱偏置电流不一致对放大精度的影响和取同值电阻的方便性，实际电路中，也可以使R1=R3）。该电路当R2短接或R3开路时，输出信号与输入信号的相位一致且大小相等，因而a电路可进一步“进化”为b、c电路。 b、c为电压跟随器电路，输出电压完全跟踪于输入电路的幅度与相位，故电压放大倍数为1，虽无电压放大倍数，但有一定的电流输出能力。电路起到了阻抗变换作用，提升电路的带负载能力，将一个高阻抗信号源转换成为一个低阻抗信号源。减弱信号输入回路高阻抗和输出回路低阻抗的相互影响，又起到对输入、输入回路的隔离和缓冲作用。只要求输出正极性信号时，也可以采用单电源供电。 a、b、c等电路，也在故障检测电路中，被用于模拟信号的放大、基准电压信号的处理等。

反向比例运算电路

反向比例运算电路（1）电路的组成图—1 反向比例运算电路的组成如图—1所示。由图可见，输入电压u i 通过电阻R 1加在运放的反向输入端。R f 是沟通输出和输入的通道，是电路的反馈网络。同向输入端所接的电阻R P 为电路的平衡电阻，该电阻等于从运放的同向输入端往外看除源以后的等效电阻，为了保证运放电路工作在平衡的状态下，同相输入端的电阻应该取 R P =R 1//R f （2）电压放大倍数

图-2 理想运算放大器组成的反相比例运算电路见图-2，显然是一个电压并联负反馈电路。在输入信号作用下，输入端有电流i I、i′I、 i f 。根据虚断的特性有i'I≈0 于是i I≈i f 根据虚短的特性，有u+ ≈ u- 所以放大倍数A u为（3）反向比例运算电路的输入电阻为了保证运放电路工作在平衡的状态下，同相输入端的电阻应该取 R P =R1//R f （4）由于反向比例运算电路具有虚地的特点。所以共模输入电压为反相比例运算电路由于具有“虚地”的特点，运放的同相输入端和反相输入端均为0电位，所以反相比例运算电路的共模输入电压等于0。结论： 1. 电路是深度电压并联负反馈电路，理想情况下，反相输入端“虚地”，共模输入电压低。 2. 实现了反相比例运算。|Au| 取决于电阻 R f和 R1之比。U0与 U i反相， | Au | 可大于1、等于 1 或小于 1 。 3. 电路的输入电阻不高，输出电阻很低。 4. 虽然理想运放的输入电阻为无穷大，由于引入并联负反馈后，电路的输入电阻减少了，变成R 1 ，要提高反向比例运算放大器的输入电阻，需加大电阻 R 1的值。R 1 的值越大，R f 的值也必需加大，电路的噪声也加大，稳定性越差。 f o 1 I R u R u - ≈ 1 I I I I i R i u i u R= - = =

反相比例运算电路仿真分析.doc

1 反相比例运算电路 1.1 综述反相比例运算电路实际上是深度的电压并联负反馈电路。在理想情况下，反相输入端的电位等于零，称为“虚地”。因此加在集成运放输入端的共模电压很小。输出电压与输入电压的幅值成正比，但相位相反，因此，电路实现了反相比例运算。比例系数的数值决定于电阻RF与R1之比，而与集成运放内部各项参数无关。只要RF 和R1的阻值比较准确和稳定，即可得到准确额比例运算关系。比例系数的数值可以大于或等于1，也可以小于1。由于引入了深度电压并联负反馈，因此电路的输入电阻不高，而输出电阻很低。1.2 工作原理 1.2.1 原理图说明图1.2.1.1 反相比例运算电路如图所示，输入电压V1经电阻R1接到集成运放的反相输入端，运放的同相输入端经电阻R2接地。输出电压经反馈电阻RF引回到反相输入端。集成运放的反相输入端和同相输入端，实际上是运放内部输入级两个差分对管的基极。为使差分放大电路的参数保持对称，应使两个差分对管基极对地的电阻尽量一致，以免静态基流流过这两个电阻时，在运放输入端产生附加的偏差电压。因此，通常选择R2的阻值为R2=R1∥RF 经过分析可知，反相比例运算电路中反馈的组态是电压并联负反馈。由于集成运放

的开环差模增益很高，因此容易满足深度负反馈的条件，故可以认为集成运放工作在线性区。所以，可以利用理想运放工作在线性区时“虚短”和“虚断”的特点来分析反相比例运算电路的输出输入关系。由于“虚断”，U +=0 又因“虚短”，可得 U - =U + =0 由于 I -=0 , 则由图可见 I I =I F 即（U I -U - ）/R1=(U—U )/RF 上式中U - =0,由此可求得反相比例运算电路的输出电压与输入电压的关系为 U 0=-RF·U I /R1 1.2.2 元件表元件名称大小数量集成运算放大器741 1 直流电源1V 1 电阻 6.8K 1 10K 1 20K 1 1.3 仿真结果分析图1.3.1 仿真分析结果图由于输入电压为1V，所以根据公式可得输出电压为-1.997，符合理论。

同相比例运算放大器输入电阻的分析

渤海大学本科毕业论文题目同相比例运算放大器输入电阻的分析完成人姓名王雷主修专业物理学教育所在院(系) 物理系入学年度 2003年完成日期 2007年5月21日指导教师李弋

同相比例运算放大器输入电阻的分析王雷渤海大学物理系摘要：同相比例运算放大器，引入了电压串联负反馈，当运放具有理想特性时，输入电阻应为无限大，但当运放特性不理想时，输入电阻为一个有限值。为了计算同相比例运算放大器的输入电阻，我首先研究了集成运放电路的内部结构，并以长尾式差分放大电路为例进行了分析。因为同相比例运算放大器引入了电压串联负反馈，所以我又研究了一些和反馈有关的知识。最后推导了同相比例运算放大器输入电阻的精确表达式，并指出有关文献中的输入电阻的几种表达形式均是精确式在不同条件下的近似值。关键词：运算放大器；同相比例；输入电阻；差分放大电路；反馈

Analysis of Input Resistor of Non-inverting Operational Amplifier Wang lei Department of Physics, BoHai University Abstract:Non-inverting operational amplifier, has introduced the negative feedback of the voltage series. when operational amplifier has an ideal characteristic, input resistor should be an infinity, but when the characteristic is not ideal enough, input resistor should be a finite value. In order to calculate the input resistor of non-inverting operational, firstly I have studied the inner structure of the operational amplifier’s circuit and taken a long-tailed pair differential amplifier as an example to analyze. Because non-inverting operational amplifer has introduced the negative feedback of the voltage series, therefore I have studied some relevent knowledge about feedback. In the end the accurate expression of input resistor of non-inverting operational amplifier is deduced in the paper. It is pointed out that some expressions of input resistor in the relative references are all approximate to the accurate expression under different proximal conditions. Key words: operational amplifier ; non-inverting style ; input resistor differential amplifier ; feedback

比例放大器设计

实验三比例放大电路的设计一．实验目的 1．掌握集成运放线性应用电路的设计方法。 2．掌握电路的安装、调试与电路性能指标的测试方法。二．预习要求 1．根据给出的指标，设计电路并计算电路的有关参数。 2．画出标有元件值的电路图，制定出实验方案，选择实验仪器设备。 3．写出预习报告三. 比例放大电路的特点、设计与调试（一）．反相比例放大电路 1．反相比例放大电路的特点 U 由运算放大器组成的反相比例放大电 U o 路如图1所示。根据集成运算放大器的基本原理，反相比例放大电路的闭环特性为：闭环电压增益： 1R R A f uf -= （1）图1 反相比例放大器输入电阻 1R R if = （2）输出电阻 01≈+= uo o of KA R R （3）其中： A uo 为运放的开环电压增益，f R R R K +=11 环路带宽 f uo o f R R A BW BW 1? ?= （4）其中：BW o 为运放的开环带宽。最佳反馈电阻 K R R R o id f 2?==2 )1(uf o id A R R -? （5）上式中：R id 为运放的差模输入电阻，R o 为运放的输出电阻。平衡电阻 f P R R R //1= （6）从以上公式可以看出，由运算放大器组成的反相输入比例放大电路具有以下特性：（1）在深度负反馈的情况下工作时，电路的放大倍数仅由外接电阻R 1和 R f 的值决定。（2）由于同相端接地，故反相端的电位为“虚地”，因此，对前级信号源来说，其负载不是运放本身的输入电阻，而是电路的闭环输入电阻R 1。由于R if = R 1，因此反相比例放大电

比例放大器的设计

151 实验三比例放大电路的设计一．实验目的 1．掌握集成运放线性应用电路的设计方法。 2．掌握电路的安装、调试与电路性能指标的测试方法。二．预习要求 1．根据给出的指标，设计电路并计算电路的有关参数。 2．画出标有元件值的电路图，制定出实验方案，选择实验仪器设备。 3．写出预习报告三. 比例放大电路的特点、设计与调试（一）．反相比例放大电路 1．反相比例放大电路的特点 U 由运算放大器组成的反相比例放大电 U o 路如图1所示。根据集成运算放大器的基本原理，反相比例放大电路的闭环特性为：闭环电压增益： 1 R R A f uf -= （1）图1 反相比例放大器输入电阻 1R R if = （2）输出电阻 01≈+= uo o of KA R R （3）其中： A uo 为运放的开环电压增益，f R R R K +=11 环路带宽 f uo o f R R A BW BW 1? ?= （4）其中：BW o 为运放的开环带宽。最佳反馈电阻 K R R R o id f 2?= = 2) 1(uf o id A R R -? （5）上式中：R id 为运放的差模输入电阻，R o 为运放的输出电阻。平衡电阻 f P R R R //1= （6）从以上公式可以看出，由运算放大器组成的反相输入比例放大电路具有以下特性：（1）在深度负反馈的情况下工作时，电路的放大倍数仅由外接电阻R 1和 R f 的值决定。（2）由于同相端接地，故反相端的电位为“虚地”，因此，对前级信号源来说，其负载不是运放本身的输入电阻，而是电路的闭环输入电阻R 1。由于R if = R 1，因此反相比例放大电

第五章 §5.4.1 同相比例运算放大器习题1-2018-8-21

第五章 §5.4.1 比例运算放大器习题1 （一）考核内容 1．了解差动放大器的特点，掌握集成运放电路的计算。 5.4集成运算放大电路的应用集成运放的应用首先表现在它能够构成各种运算电路上。在运算电路中，集成运放必须工作在线性区，在深度负反馈条件下，能够实现各种数学运算。基本运算电路包括：比例、加减、等运算。 2、同相比例运算放大器 2.1 同相比例电路结构特点：如图所示，输入信号电压u i 接入同相输入端，输入电压u i 、输出电压uo 的极性相同。反馈电压从输出端取出，通过反馈电阻R f 与R 1加到反相输入端。 i O u R R u ???? ? ?+=1f 1 R f 反馈电阻，R 1接入反相输入端电阻【注意】同相比例运算放大器公式中R 1 为接入反相输入端电阻，而不是u i 接入同相的电阻。上式表明，输出电压与输入电压是同相比例关系，改变R f /R 1即可改变u o 的值，输入、输出电压的极性相同。同相比例电路，由于该电路为电压串联负反馈，所以输入电阻很高。电压放大倍数 1f f 1R R A u += 2.2电压跟随器。 R 1=∞ 电压跟随器 R f =0 当反馈电阻R f =0 （或反相输入端的电阻R 1=∞ ）时，则上式为：1o f == i u u u A ，i O u u = 这种电路称为电压跟随器。【例题1】已知：在同相比例运算放大器中，如果R 1 = 2 k Ω，R 2= 4 k Ω，R f = 100 k Ω，输入电压u i = 0.4 V ，求：（1）输出电压v o 的值。（2）电压放大倍数f u A 解：已知，反馈电阻R f = 100 k Ω，接入反相输入端电阻R 1 = 2 k Ω 由公式可得：（1）输出电压为 V u R R u i O 4.204.05111f =?=???? ? ?+= （2）电压放大倍数 512 100 111f f =+=+ =R R A u

反相比例运算电路的误差分析

反相比例运算电路的误差分析汤洁（甘肃建筑职业技术学院，甘肃兰州 730050）摘要本文以集成运算放大器的反相比例运算电路为例，从三个方面讨论了集成运放几个主要参数对闭环电压放大倍数运算精度的影响，以及这种影响与应用条件和外部参数的关系。关键词电子技术集成运算放大器反相比例运算电路误差在测试集成运算放大器的闭环电压放大倍数uf A 的实验中，我们常常会发现根据测试得出的闭环电压放大倍数与理论值总是存在着一定的误差，这是为什么呢？这是由于实际的集成运算放大器产品，尽管其性能参数可以做得越来越好，越来越接近理想运放，但是任何实际的运放性能不可能完全达到理想条件，其开环电压放大倍数uo A 、输入电阻id R 等都不可能为无穷大，而只能是有限值；其输出电阻o R 、失调电压io U 、失调电流io I 及输入偏置电流B I 等也不是真正为零，而是一些很小的确定值，这些因素都会产生输出误差，从而导致实际电路的输出与输入关系不完全符合理想条件下所推出来的表达式。本文以反相比例运算电路（图1所示）为例，从三个方面讨论几种主要因素对运算精度的影响，以及这种影响与应用条件和外部参数的关系。 1 开环电压放大倍数uo A 和输入电阻id R 为有限值的影响反相比例运算电路在uo A 、id R 不是无穷大而其他参数均为理想时的电路如图2所示。由于∞≠uo A ，因此当0≠o U 时， -+≠U U ；∞≠id R 时，则必有0≠i I 。由图可列出如下方程： )(-+-=U U A U uo o ， 2R I U i =+ ， 1 1R U U I i - -= , f o R U U I f -= - ， id i R U U I + --= ， i f I I I +=1 求解上述方程组可得出实际闭环电压放大倍数为：

比例运算电路

比例运算电路定义：将输入信号按比例放大的电路，称为比例运算电路。分类：反向比例电路、同相比例电路、差动比例电路。（按输入信号加入不同的输入端分）比例放大电路是集成运算放大电路的三种主要放大形式 (1)反向比例电路输入信号加入反相输入端,电路如图(1)所示: 输出特性：因为：，所以：从上式我们可以看出：Uo与Ui 是比例关系，改变比例系数，即可改变Uo 的数值。负号表示输出电压与输入电压极性相反。反向比例电路的特点： (1)反向比例电路由于存在"虚地",因此它的共模输入电压为零.即:它对集成运放的共模抑制比要求低 (2)输入电阻低:r i =R 1 .因此对输入信号的负载能力有一定的要求. (2)同相比例电路输入信号加入同相输入端,电路如图(2)所示: 输出特性：因为：（虚短但不是虚地）；；

所以：改变R f /R 1 即可改变Uo的值，输入、输出电压的极性相同同相比例电路的特点： (1)输入电阻高；(2)由于(电路的共模输入信号高)，因此集成运放的共模抑制比要求高 (3)差动比例电路输入信号分别加之反相输入端和同相输入端,电路图如图 (3)所示: 它的输出电压为：由此我们可以看出它实际完成的是：对输入两信号的差运算。十：和、差电路 (1)反相求和电路它的电路图如图(1)所示:（输入端的个数可根据需要进行调整）其中电阻R' 为: 它的输出电压与输入电压的关系为：它可以模拟方程：。它的特点与反相比例电路相同。它可十分方便的某一电路的输入电阻，来改变电路的比例关系，而不影响其它路的比例关系。（2）同相求和电路它的电路图如图（2）所示：（输入端的个数可根据需要进行调整）

集成运算放大器基本电路图

集成运算放大器基本电路图一：比例运算电路定义：将输入信号按比例放大的电路，称为比例运算电路。分类：反向比例电路、同相比例电路、差动比例电路。（按输入信号加入不同的输入端分）比例放大电路是集成运算放大电路的三种主要放大形式 (1)反向比例电路输入信号加入反相输入端,电路如图(1)所示: 输出特性：因为：，所以：从上式我们可以看出：Uo 与Ui 是比例关系，改变比例系数，即可改变Uo 的数值。负号表示输出电压与输入电压极性相反。反向比例电路的特点：1.反向比例电路由于有"虚地",因此它的共模输入电压为零.即它对集成运放的共模抑制比要求低 2.输入电阻低:r i =R 1.因此对输入信号的负载能力有一定的要求. (2)同相比例电路输入信号加入同相输入端,电路如图(2)所示: 输出特性：因为：（虚短但不是虚地）；；所以：改变R f /R 1即可改变Uo 的值，输入、输出电压的极性相同同相比例电路的特点： 1.输入电阻高； 2.由于(电路的共模输入信号高)，因此集成运放的共模抑制比要求高

(3)差动比例电路输入信号分别加之反相输入端和同相输入端,电路图如图(3)所示: 它的输出电压为：由此我们可以看出它实际完成的是：对输入两信号的差运算。二：和、差电路（1）反相求和电路它的电路图如图(1)所示:（输入端的个数可根据需要进行调整）其中电阻R'为: 它的输出电压与输入电压的关系为：它可以模拟方程：。它的特点与反相比例电路相同。它可十分方便的某一电路的输入电阻，来改变电路的比例关系，而不影响其它路的比例关系。（2）同相求和电路它的电路图如图（2）所示：（输入端的个数可根据需要进行调整）它的输出电压与输入电压的关系为：。它的调节不如反相求和电路，而且它的共模输入信号大，因此它的应用不很广泛。

比例放大电路的设计

151 实验三比例放大电路的设计一．实验目的 1．掌握集成运放线性应用电路的设计方法。 2．掌握电路的安装、调试与电路性能指标的测试方法。二．预习要求 1．根据给出的指标，设计电路并计算电路的有关参数。 2．画出标有元件值的电路图，制定出实验方案，选择实验仪器设备。 3．写出预习报告三. 比例放大电路的特点、设计与调试 R f （一）．反相比例放大电路 1．反相比例放大电路的特点 U I R 1 由运算放大器组成的反相比例放大电 741 U o 路如图1所示。根据集成运算放大器的基本原理，反 R P 相比例放大电路的闭环特性为：闭环电压增益： 1R R A f uf -= （1）图1 反相比例放大器输入电阻 1R R if = （2）输出电阻 01≈+= uo o of KA R R （3）其中： A uo 为运放的开环电压增益，f R R R K +=11 环路带宽 f uo o f R R A BW BW 1? ?= （4）其中：BW o 为运放的开环带宽。最佳反馈电阻 K R R R o id f 2?==2)1(uf o id A R R -? （5）上式中：R id 为运放的差模输入电阻，R o 为运放的输出电阻。平衡电阻 f P R R R //1= （6）从以上公式可以看出，由运算放大器组成的反相输入比例放大电路具有以下特性：（1）在深度负反馈的情况下工作时，电路的放大倍数仅由外接电阻R 1和 R f 的值决定。（2）由于同相端接地，故反相端的电位为“虚地”，因此，对前级信号源来说，其负载不是运放本身的输入电阻，而是电路的闭环输入电阻R 1。由于R if = R 1，因此反相比例放大电

同相放大器结构原理

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同相放大器与反向放大器

反相放大器 The Inverting Amplifier The basic operational amplifier circuit is shown in Figure 1. This circuit gives closed-loop gain of R2/R1 when this ratio is s mall compared with the amplifier open-loop gain and, as the name implies, is an inverting circuit. The input impedance is equal to R1. The closed-loop bandwidth is equal to the unity-gain frequency divided by one plus the closed-loop gain. The only cautions to be observed are that R3 should be chosen to be equal to the parallel combination of R1 and R2 to mi nimize the offset voltage error due to bias current and that there will be an offset voltage at the amplifier output equal to closed-loop gain times the offset voltage at the amplifier input. Offset voltage at the input of an operational amplifier is comprised of two components, these components are identified in specifying the amplifier as input offset voltage and input bias current. The input offset voltage is fixed for a particular am plifier, however the contribution due to input bias current is dependent on the circuit configuration used. For minimum off set voltage at the amplifier input without circuit adjustment the source resistance for both inputs should be equal. In this case the maximum offset voltage would be the algebraic sum of amplifier offset voltage and the voltage drop across the s ource resistance due to offset current. Amplifier offset voltage is the predominant error term for low source resistances a nd offset current causes the main error for high source resistances. In high source resistance applications, offset voltage at the amplifier output may be adjusted by adjusting the value of R3 and using the variation in voltage drop across it as an input offset voltage trim. Offset voltage at the amplifier output is not as important in AC coupled applications. Here the only consideration is that a ny offset voltage at the output reduces the peak to peak linear output swing of the amplifier. The gain-frequency characteristic of the amplifier and its feedback network must be such that oscillation does not occur. To meet this condition, the phase shift through amplifier and feedback network must never exceed 180° for any frequenc y where the gain of the amplifier and its feedback network is greater than unity. In practical applications, the phase shift should not approach 180° since this is the situation of conditional stability. Obviously the most critical case occurs when t he attenuation of the feedback network is zero. Amplifiers which are not internally compensated may be used to achieve increased performance in circuits where feedback network attenuation is high. As an example, the LM101 may be operated at unity gain in the inverting amplifier circuit with a 15 p F compensating capacitor, since the feedback network has an attenuation of 6 dB, while it requires 30 pF in the non-inver ting unity gain connection where the feedback network has zero attenuation. Since amplifier slew rate is dependent on co mpensation, the LM101 slew rate in the inverting unity gain connection will be twice that for the non-inverting connection and the inverting gain of ten connection will yield eleven times the slew rate of the non-inverting unity gain connection. The compensation trade-off for a particular connection is stability versus bandwidth, larger values of compensation capaci tor yield greater stability and lower bandwidth and vice versa. The preceding discussion of offset voltage, bias current and stability is applicable to most amplifier applications and will b e referenced in later sections. A more complete treatment is contained in Reference 4.

同相输入比例运算电路

同相输入比例运算电路先知[理想的教育发表于2006-12-12 14:33:00] 课题名称：同相输入比例运算电路李教时：1教时班级：一、教学目标： 1、掌握虚短和虚断的概念以及应用 2、掌握同相输入比例运算电路的特点 3、掌握同相输入比例运算电路的输出电压推导过程 4、掌握集成运放问题的一般解题方法和步骤二、教学重点：输出电压的推导过程三、教学难点；输出电压的推导方法四、教具和环境：多媒体教室及多媒体教学系统五、教学内容和教学步骤： [复习导课]：上次课我们学习了集成运放的理想特性和两个推论。提问：什么是集成运放的理想特性？学生回答。教师明确答案。教师展示动画：虚短和虚断虚短和虚断是两个重要的推论。我们将如何应用它呢？我们一起学习“同相输入比例运算电路” [学习新知识] 一、任务驱动：1、电路特点：2、VO和Vi 的关系二、讲解： 1、电路特点：（1）Vi——B（+）；（2）VO—RF—A（—）；（3）A（—）—地 2、输出电压推导：方法一课件展示方法二黑板领讲放大倍数及比例系数： 3、结论：放大倍数与A vo 无关，取决于R f 的R1 比值。 4、名字由来：VO 和Vi 同相，且有比例关系。

[例题解析]例1 例2 [巩固练习]1同相比例集成运放的反馈类型为（） A、电压串联负反馈； B、电压并联饭反馈； C、电流串联负反馈； D、电流并联负反馈。 2同相比例集成运放的输入信号是从_____输入的（同相输入端/反向输入端）。 3（1）R f =0时，求Vo 和Vi 的关系？（2）R f =0，R1=∞时，求Vo 和Vi 的关系？ [知识总结] 1、R f =0，R1=∞时，为电压跟随器电压跟随器是同相输入比例运算电路的特例。 2、反馈类型： 3、解题的一般步骤：（1）利用虚短和虚断得结论（2）节点电流公式和欧姆定理（3）求解 4、思考：比较同相比例运算电路和反相比例运算电路的异同 [参考材料] [作业] 阅读全文(536)| 回复(0)| 引用通告(1)| 编辑

同相比例和反相比例放大器

一、反相比例运算放大电路反相输入放大电路如图1所示，信号电压通过电阻R 1加至运放的反相输入端，输出电压v o 通过反馈电阻R f 反馈到运放的反相输入端，构成电压并联负反馈放大电路。R ￠为平衡电阻应满足 R ￠= R 1 基本微分电路微分是积分的逆运算，将基本积分电路中的电阻和电容元件位置互换，便得到图1所示的微分电路。在这个电路中，同样存在虚地和虚断，因此可得上式表明，输出电压v O 与输入电压的微分成正比。当输入电压v S 为阶跃信号时，考虑到信号源总存在内阻，在t =0时，输出电压仍为一个有限值，随着电容器C 的充电。输出电压v Oo 将逐渐地衰减，最后趋近于零，如图2所示。 2. 改进型微分电路图 1 反相比例运算电路图 1 图 2 图 3

当输入电压为正弦信号v S=sin wt 时，则输出电压v O=–RCw cos wt 。此时v O 的输出幅度将随频率的增加而线性地增加。说明微分电路对高频噪声特别敏感，故它的抗干扰能力差。另外，对反馈信号具有滞后作用的RC 环节，与集成运放内部电路的滞后作用叠架在一起，可能引起自激振荡。再者v S 突变时，输入电流会较大，输入电流与反馈电阻的乘积可能超过集成运主的最大输出电压，有可能使电路不能正常工作。一种改进型的微分电路如图3所示。其中R 1起限流作用，R 2和C 2并联起相位补偿作用。该电路是近似的微分电路。七、比例—积分—微分电路对于基本积分电路，用Z 1和Z f 代替电阻和电容。在复频域中，应用拉氏变换，将Z 1和Z f 写成运算阻抗的形式Z 1(s)、Z f(s)，其中s 为复频率变量，输出电压的表达式可以写成改变Z 1(s)和Z f(s)的形式，可以实现各种不同的数学运算。对于图1a 所示的电路，其传递函数为上式括号内第一、二两项表示比例运算；第三项表示积分运算；因表示积分；第四项表示微分运算，因。图2b 表示在输入阶跃信号情况下，输出电压的波形。在自动控制系统中，比例-积分-微分运算经常用来组成 PID 调节器。在常规调节中，比例运算、积分运算常用来提高调节精度，而微分运算则用来加速过渡过程。图1 比例-积分-微分电路图2 阶跃响应