反相比例和同相比例运算放大器
反比例运算放大电路
反比例运算放大电路是一种电子电路，它通过特定的元件配置和信号处理方式，实现反比例运算功能。
这种电路在模拟电子技术和数据转换领域中有着广泛的应用。
一、反比例运算放大电路的基本原理反比例运算放大电路由输入级、中间级和输出级三部分组成。
它采用差分放大电路作为输入级，用以抑制零点漂移和放大微弱信号。
中间级通常由一级或两级放大电路组成，用以实现电路的电压放大和电流放大。
输出级一般采用输出电阻很小的电路，如射极输出器或互补对称功率放大器，用以提高电路的带负载能力。
二、反比例运算放大电路的特点1. 高增益：反比例运算放大电路通常具有很高的增益，这使得它能够将微弱的信号进行放大，同时抑制噪声和干扰。
2. 宽频带：由于采用了差分放大电路作为输入级，因此反比例运算放大电路具有较宽的频带，能够处理快速变化的信号。
3. 低噪声：由于电路设计合理，元件匹配度高，因此反比例运算放大电路具有较低的噪声系数，能够提高信号的信噪比。
4. 高稳定性：反比例运算放大电路具有较高的稳定性，不易受温度、电源电压等因素的影响，因此具有较好的性能稳定性和可靠性。
三、反比例运算放大电路的应用1. 模拟运算：反比例运算放大电路可以用于实现模拟运算，如反相比例运算、同相比例运算、加法运算、减法运算等。
这些运算在信号处理、控制系统等领域中有着广泛的应用。
2. 数据转换：反比例运算放大电路可以用于数据转换器（DAC）的输出级。
数据转换器是一种将数字信号转换为模拟信号的电路，而反比例运算放大电路则可以将DAC输出的模拟信号进行放大和缓冲，以便驱动后级电路。
3. 音频放大：反比例运算放大电路可以用于音频信号的放大和处理。
由于其具有宽频带和高增益的特点，因此能够很好地还原音频信号的细节和动态范围。
4. 电源稳压：反比例运算放大电路可以用于电源稳压电路的设计。
通过将输入电压与参考电压进行比较，反比例运算放大电路可以调节输出电压的稳定值，从而提高电源的稳定性和可靠性。
运算放大器的线性应用和非线性应用
充电
放电
++
Uo=Vz+ UDoN
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(5)电容器端电压随时间变化规律为
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二、设计过程
1、求R1和R2的值,可使F=0.47,则 T=2RC
图7-16
方波发生器
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3、设计条件 (1)电源电压为:±9V (2)负载阻抗 RL=10KΩ
4、分析 (1)R、C作为积分电路,即:定时电路. (2)从电路结构看,它由一个迟滞比较器和RC充
放电电路组成.其中迟滞比较器作为状态记忆电 路,RC作为定时电路.
(3)电路的正反馈系数F为:
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强调:
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实验箱双电源的接法
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四运放管脚图
TL084、LM324
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运放的检测电路
当Uo=Ui1时，运放是好的。
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T1.设计一个文氏桥正弦波振荡器
技术指标要求：
1、电路结构要求
2、电路指标 (1)f=1KHZ (2)UO=1V
3、设计条件 （1）电源电压为：±9V （2）负载电阻RL=10KΩ
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五、反相加法器
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又因为 if=i1+i2+i3，则
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六、同相相加器
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实验三十六 运算放大器线性应用电路
J1.设计一个反相比例放大器 （一）设计技术指标 1）Au=20 2)Ri=1KΩ 3)Uopp≥1V （二）设计条件
1） Ec= ±9V
2) RL= 5.1KΩ
模电实验报告五 运算放大器
模拟电子技术实验报告第（5 ）次实验实验名称：_运算放大器专业班级：自动化姓名：学号：一、实验目的1、研究由集成运算放大器组成的比例、加法、减法和积分等基本运算电路的功能。
2、了解运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题。
二、实验原理集成运算放大器是一种具有高电压放大倍数的直接耦合多级放大电路。
当外部接入不同的线性或非线性元器件组成输入和负反馈电路时，可以灵活地实现各种特定的函数关系。
在线性应用方面，可组成比例、加法、减法、积分、微分、对数等模拟运算电路。
理想运算放大器特性在大多数情况下，将运放视为理想运放，就是将运放的各项技术指标理想化，满足下列条件的运算放大器称为理想运放。
开环电压增益Aud=∞输入阻抗ri=∞输出阻抗ro=0带宽fBW=∞失调与漂移均为零等。
理想运放在线性应用时的两个重要特征：1、输出电压uo与输入电压之间满足关系式子uo=Aud(u+—u-)由于Aud=∞，而uo为有限值，因此，u+—u-≈0,。
即u+≈u-，称为“虚短”。
2、由于ri=∞，故流进运放两个输入端的电流可视为零，即IIB=0，称为“虚断”。
这说明运放对其前级吸取电流极小。
上述两个特性是分析理想运放应用电路的基本原则，可简化运放电路的计算。
基本运算电路（1）反相比例运算电路电路如图4-1所示。
对于理想运放，该电路的输出电压与输入电压之间的关系为为了减小输入级偏置电流引起的运算误差，在同相输入端应接入平衡电阻R2=R1//RF（2）反相加法电路电路如图4-2所示，输出电压与输入电压之间的关系为（3）同相比例运算电路图4-3（a）是同相比例运算电路，它的输出电压与输入电压之间的关系为（4）差动放大电路（减法器）对于图4-4所示的减法运算电路，当R1=R2，R3=RF时，有如下关系式（5）积分运算电路反相积分电路如图4-5所示。
在理想化条件下，输出电压uo等于式中uc(o) 是t=0 时刻电容C 两端的电压值，即初始值。
比例求和运算电路知识讲解
比例求和运算电路实验八 比例求和运算电路—、实验目的1、掌握用集成运算放大器组成比例、求和电路的特点及性能。
2、学会上述电路的测试和分析方法。
二、实验原理1、比例运算放大电路包括反相比例，同相比例运算电路，是其他各种运算电路的基础，我们在此把它们的公式列出：反相比例放大器 10R R V V A Fi f-==1R r if = 同相比例放大器 101R R V V A Fi f +== ()id Od r F A r +=1式中Od A 为开环电压放大倍数FR R R F +=11id r 为差模输入电阻当0=F R 或∞=1R 时，0=f A 这种电路称为电压跟随器2、求和电路的输出量反映多个模拟输入量相加的结果，用运算实现求和运算时，可以采用反相输入方式，也可以采用同相输入或双端输入的方式，下面列出他们的计算公式。
反相求和电路 22110i Fi F V R R V R R V •+•-=若 21i i V V = ，则 ()210i i FV V RR V +=双端输入求和电路⎪⎭⎫ ⎝⎛-'=∑∑21120i i F V R R V R R R R V 式中：F R R R //1=∑ 32//R R R ='∑三、实验仪器 l 、数字万用表 2、示波器 3、信号发生器4、集成运算放大电路模块四、预习要求1、计算表8-l 中的V 0和A f2、估算表8-3的理论值3、估算表8-4、表8-5中的理论值 4、计算表8-6中的V 0值5、计算表8-7中的V 0值五、实验内容1、电压跟随器实验电路如图8-l所示.图8-l电压跟随器按表8-l内容实验并测量记录。
Vi（V）-2 -0.5 0 0.5 0.98V（V）RL=∞RL= 5K1 4,962、反相比例放大器实验电路如图8-2所示。
图8-2反相比例放大器(l) 按表8-2内容实验并测量记录.直流输入电压Ui（mV）30 100 300 9803000输出电压U理论估算（mV）实测值（mV）10800误差(2) 按表8-3要求实验并测量记录.测试条件理论估算值实测值ΔURL开路，直流输入信号ΔUABUi由0变为800mVΔUR2ΔUR1ΔUOLUi=800mVRL由开路变为5K1(3) 测量图8-2电路的上限截止频率。
反相比例运算电路的分析
反相比例运算电路的分析反相比例运算电路1、负反馈电路中，当集成运算放大器外加深度负反馈时，集成运算放大器工作在线性区，当集成运算放大器工作在线性区时，一个重要的应用是可以实现对模拟信号的运算。
譬如比例运、加法运算、减法运算、积分运算、微分运算等。
其中，比例运算是最基本的运算形式，包括反相比例运算、同相比例运算两种。
2、以下为反相比例运算电路图：反相比例运算电路其核心器件就是集成运算放大器，外部信号 ui 通过电阻 R1 加在集成运放的反相输入端，反相输入端和输出端通过电阻 RF 联系起来，形成负反馈，是集成运算放大器工作在线性区，运算放大器的同相输入端通过电阻 R2 接地，输出信号用 uo 表示。
3、在这个电路中，由于存在着负反馈，集成运放工作在线性区，有“虚短”和“虚断”两个特性，下面结合以上两个特性分析输入信号与输出信号的传输关系。
（1）假设流入运放反相和同相输入端的电流分别为 i−和 i+ ，流过电阻 R1 的电流为 i1 ，流过电阻 RF 的电流为 iF ，反相输入端对地电压用 u−表示，同相输入端对地电压用 u+ 表示。
反相比例运算电路（2）根据虚断的原理，流入运放同相输入端的电流 i+=0 ，则电阻 R2 中的电流就为0，则电阻两端的电位就相等，因此 u+=0 。
根据虚短的原理， u+=u−=0 ，则电阻 R1 中流过的电流 i1=ui−u−R1 ，又因为 u−=u+=0 ，所以 i1=uiR1 。
电阻 RF 中流过的电流 iF=u−−uoRF ，同样根据 u+=u−=0 ，则 iF=−uoRF这是一个结点，根据基尔霍夫电流定律，流入结点的电流之和，等于流出该结点的电流之和。
则 i1=iF+i−，根据虚断的原理， i−=0 ，因此 i1=iF 。
根据 i1=uiR1 与 i1=iF 这两个公式可得， uiR1=−uoRF 。
通过变换可得： uo=−RFR1ui 。
（重要！）这个公式就是反相比例运算电路的输入信号与输出信号的关系式，比例系数为 RFR1 ，前面的负号"-"表示输出信号与输入信号的反相关系。
反向比例运算电路和同向比例运算电路
反向比例运算电路和同向比例运算电路示例文章篇一：《有趣的反向比例运算电路和同向比例运算电路》嘿，你知道吗？在电子电路的世界里，有两种超级有趣又特别重要的电路，那就是反向比例运算电路和同向比例运算电路。
我先来说说反向比例运算电路吧。
想象一下，电路就像一个小王国，里面的元件们就像一个个小居民，都有自己独特的任务呢。
反向比例运算电路里，有一个非常关键的角色，那就是运算放大器。
这个运算放大器呀，就像一个超级智能的小管家。
它有两个输入端，一个叫同相输入端，一个叫反相输入端。
在反向比例运算电路里呢，输入信号是加在反相输入端的。
我和我的小伙伴们在实验室里第一次接触到这个电路的时候，可有趣啦。
我的小伙伴小明就特别好奇地问老师：“老师，这个电路为什么叫反向比例运算电路呀？”老师笑着说：“你们看，当输入信号变大的时候，输出信号可是朝着相反的方向变化哦，就像你想要往前走，它却拉着你往后退一样。
而且呢，这个输出信号和输入信号之间存在着一定的比例关系。
”我们都似懂非懂地点点头。
那这个比例是怎么来的呢？这里面就涉及到电路里的其他元件啦，比如说电阻。
电阻就像一个个小门卫，控制着电流的大小。
不同大小的电阻组合在一起，就决定了这个反向比例的数值。
我当时就想啊，这就好比在一场比赛里，每个运动员（电阻）的能力不同，他们组合起来就会对比赛结果（比例关系）产生不同的影响。
再来说同向比例运算电路。
这个电路和反向比例运算电路有点像，但又有很大的不同。
同向比例运算电路的输入信号是加在同相输入端的。
这就好像在一个队伍里，原本在反向比例运算电路里站在反相输入端这个位置的人，现在跑到了同相输入端这个新的位置。
我记得我在做实验的时候，为了搞清楚同向比例运算电路的特点，我特别认真地观察着示波器上的波形。
我的另一个小伙伴小红在旁边说：“这同向比例运算电路的输出和输入感觉就像好朋友一样，总是朝着相同的方向变化呢。
”我也觉得是这样。
当输入信号升高一点，输出信号也跟着升高一点，就像两个手拉手一起往上跳的小伙伴。
什么是反相比例放大器及其应用
什么是反相比例放大器及其应用反相比例放大器是一种基本的运算放大器电路，它能够将输入信号进行反向放大，并根据一定的比例进行输出。
在电子学中，反相比例放大器常用于信号放大、模拟计算、自动控制等领域，在实际应用中具有广泛的用途。
一、反相比例放大器的原理及特点反相比例放大器是由运算放大器和几个电阻组成的电路。
它的输入信号通过一个电阻与运算放大器的反相输入端相连，另一个电阻与运算放大器的输出端相连，利用电阻的比例关系将输入信号进行反向放大。
特点：1. 反向放大：输入信号经过放大器输出时，其幅度相较于输入信号将具有相反的极性；2. 比例放大：输出信号与输入信号之间存在一个比例关系，可以通过改变电阻的数值来调节放大倍数；3. 输入和输出电阻：反相比例放大器的输入电阻较高，输出电阻较低，可以有效地隔离输入和输出电路。
二、反相比例放大器的应用1. 信号放大反相比例放大器常用于信号放大的应用场景中。
通过调节不同的电阻数值，可以实现对不同范围的信号进行放大。
例如，在音频放大器中，反相比例放大器可以将微弱的声音信号放大到合适的听觉范围，提高音频的可听性。
2. 模拟计算反相比例放大器还可以应用于模拟计算中，如求倒数、求相反数等。
通过输入一个信号，经过反相比例放大器的放大和反向处理，可以得到其倒数或相反数的输出信号。
这在一些测量和仪器中具有实际应用。
3. 自动控制反相比例放大器也可以用于自动控制系统中，如反馈控制。
通过将传感器感知到的信号输入到反相比例放大器中，经过放大和反向处理后，再与目标值进行比较，输出控制信号来实现自动调节和控制系统的稳定性。
4. 电源管理在电源管理电路中，反相比例放大器可以用于反馈调节电压。
通过将电源电压与参考电压输入到反相比例放大器中进行比较，根据比例关系调节输出信号，以使输出电压保持稳定。
5. 信号滤波反相比例放大器还可以用于信号滤波和去噪处理。
通过调节不同的电阻数值，可以实现对特定频率范围的信号进行放大或抑制，达到滤波效果，提高信号的质量和准确性。
比例放大电路的设计_2
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：1R R A fuf -= （1） 图1 反相比例放大器输入电阻 1R R if = （2）输出电阻 01≈+=uoo 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152路只适用于信号源对负载电阻要求不高的场合（小于500k Ω）（3）在深度负反馈的情况下，运放的输出电阻很小。
2．反相比例放大电路的设计反相比例放大电路的设计，就是根据给定的性能指标，计算并确定运算放大器的各项参数以及外电路的元件参数。
例如，要设计一个反相比例放大电路，性能指标和已知条件如下：闭环电压增益A uf ，闭环带宽BW f ，闭环输入电阻R if ，最小输入信号U Imin ，最大输出电压U Omax ，负载电阻R L ，工作温度范围。
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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。
/R
成比例关系，比例系数为-R
f
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
=0
1
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
I
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：
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