比例放大器原理图
同相比例和反相比例放大器
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Rf 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R 1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 ，i 1= if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，则有或由此得出图 1 同相比例运算电路图 1 加法运算电路若R 1= R 2= R f ，则上式变为 –v O= v S1+ v S2式中负号为反相输入所致，若再接一级反相电路，可消去负号，实现符 合 常规的算术加法。
该加法电路可以推广到对多个信号求和。
从运放两端直流电阻平衡的要求出发，应取R ´=R 1//R2//R f 。
比例放大电路
比例放大电路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，则有或由此得出若R 1= R 2= R f ，则上式变为 –v O= v S1+ v S2式中负号为反相输入所致，若再接一级反相电路，可消去负号，实现符 合 常规的算术加法。
该加法电路可以推广到对多个信号求和。
图 1 加法运算电路从运放两端直流电阻平衡的要求出发，应取R ´=R 1//R2//R f 。
四、减法运算电路1、反相求和式运算电路 图1所示是用加法电路构成的减法电路，第一级为反相比例放大电路，若R f1=R 1，则v O1= –v S1；第二级为反相加法电路，可以推导出若取R 2= R f2，则v O = v S1–v S2由于两个运放构成的电路均存在虚地，电路没有共模输入信号，故允许v S1、v S2的共模电压范围较大。
反相比例放大电路
实用文档
集成运算放大器按照输入方式可以分为同相、反相、差分三种接法，按照输入电压
与输出电压的运算关系可以分为比例、加法、减法、积分、微分等，输入方式和运算关系组
合起来，可以构成各种运算放大器。
1. 反相接法
（1）反相比例放大电路（图3.8a.1）的输入信号从运算放大器的反相输入端引入，输
出信号与输入信号反相，并按比例放大为
式中A0为运算放大器的开环电压放大倍数，rid为差模输入电阻。
在开环电压放大倍数
及差模输入电阻极大的条件下，可把运算放大器看作是理想的，则上式可以简化为
电压放大倍数
集成运算放大器的输入级是由差动放大电路组成，它要求反相和同相输入端的外电阻相
等，因此要在同相输入端接入平衡电阻
图3.8a.1 反相比例放大电路
.。
伺服放大器、比例放大器、检测反馈系统PPT演示文稿
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典型应用
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号由端口13、15接至电液伺服阀。要注意的是根据不同型号伺服阀的额定电 流值选择不同的输出电流量程，如图中的伺服阀的额定电流是100mA。接线无 误后可通过电位器的调节来获得伺服阀和伺服系统的最佳工作状态。
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24 V DC
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一个相对较大的阀电磁铁输入电流（通常2到3安培）是由电源提供的，所有输入装置的电流要求非常小（一 般仅有几毫安），因此输入控制装置可以是一个简单的电位计。
24 V DC
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在行走应用中，输入装置可以是一个操作杆型的电位计。
24 V DC
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在越来越多的应用中，输入信号可以由控制器产生（例如，一个PLC可编程控制器），可以 直接输入到阀放大器以产生适当的电流。
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威格士的比例放大器如图12所示。该放大器有5个电压信号输入端和1个电流信号输入端，具 有斜坡信号调节工程、死区补偿调节、阀芯位移反馈检测控制等功能。该放大器为带反馈控制型， 可用于控制带阀内传感器的比例方向阀。
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检测反馈系统
流体控制系统常用传感器有：安装在管路 中的油压传感器、流量传感器；安装在负 载上的承重传感器、转速测量仪、编码器、 旋转变压器、位移传感器等。
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通过改变其中一个电磁铁的电流，阀芯移动的 位移能够被改变，因此控制了通过阀的流量。
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比例电磁铁原理
B A
F
D
C
G
通过比例阀线圈的电流需 要根据控制需要而调整， 不仅仅是开关式的通断。
比例放大器工作原理
• 引言 • 比例放大器的基本原理 • 比例放大器的分类 • 比例放大器的应用 • 比例放大器的性能指标 • 比例放大器的设计考虑因素 • 结论
01
引言
比例放大器简介
01
比例放大器是一种电子设备，用 于将输入信号按一定比例放大， 输出信号的幅度与输入信号的幅 度成比例关系。
02
05
比例放大器的性能指标
电压放大倍数
总结词
电压放大倍数是衡量比例放大器性能的 重要指标之一，它表示输出电压与输入 电压的比值。
VS
详细描述
电压放大倍数反映了比例放大器对输入信 号的电压增益能力，即输出信号电压的大 小与输入信号电压的大小之间的比例关系 。在电子应用中，电压放大倍数越高，信 号的放大效果越好，但同时也会引入更大 的噪声和失真。
03
总结词
04
功率比例放大器在需要大功率输 出的应用中较为常见，如音频放 大、电机驱动等。
详细描述
在音频放大中，功率比例放大器 用于将微弱的音频信号放大到足 以驱动扬声器或耳机；在电机驱 动中，功率比例放大器用于将微 弱的控制信号放大到足以驱动电 机或其他执行器的水平。
04
比例放大器的应用
模拟电路
要点二
动态范围
动态范围是指放大器能够处理的信号的最大与最小幅度之 比，是衡量放大器性能的重要参数。动态范围越大，表示 放大器能够处理的信号幅度变化范围越广。
输出负载的阻抗
输出阻抗匹配
为了使比例放大器的输出信号能够有效地传输到负载， 需要确保输出阻抗与负载阻抗相匹配。不匹配的阻抗会 导致信号损失和失真，影响放大器的性能。
负载驱动能力
比例放大器的负载驱动能力决定了其能够驱动的输出电 流和电压的大小。在设计时，需要考虑放大器的负载驱 动能力是否满足应用需求，以确保放大器能够提供足够 的功率来驱动负载。
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。
反相比例放大电路精讲
uo Rf 电压放大倍数: A ui R1
uo ui R1 Rf
2 电路图
ห้องสมุดไป่ตู้
3 输出波形图
关于电路的注意事项：
(1)同相输入端通常通过电阻R2接地 , R2是一静态平衡 电阻，即在静态时（输入信号ui＝0）,两个输入端对地的 等效电阻要相等，达到平衡状态。其作用是消除静态基极 电流对输出电压的影响。因此：R2＝R1//RF。 (2)设ui为正，则uo为负，此时反相输入端的电位高于输 出端的电位，输入电流i1和反馈电流if的实际方向即如图 中所示，差值电流id＝i1－if，即if削弱了净输入电流 (差值电流)，故为负反馈。反馈电流if取自输出电压uo， 并与之成正比，故为电压反馈。反馈信号在输入端是以电 流的形式出现的，它与输入信号并联，故为并联反馈。因 此，反相比例运算电路是一个并联电压负反馈电路 。
反相放大器的原理
1 反相比例运算 2 电路图 3 输出波形图
集成运算放大器构成的运算电路
1 比例运算电路
一. 反相比例运算
虚地点
if
Rf
判断方法：
把放大器看成理想放大器， 根据它的电压传输特性，可 以利用虚短和虚断的方法
ui
R1 i1
u－ u+
－ ∞ A + +
uo
u+ =0 u－=u+=0（虚地）
总结
集成运放可以构成加法、减法、积分、微分、对 数和反对数等多种运算电路。在这些电路中，均 存在深度负反馈。因此，运放工作在线性放大状 态。这时可以使用理想运放模型对电路进行分析， “虚短”和“虚断”的概念是电路分析的有力工 具。
The End Thanks
集成运算放大器的运用.pptx
度系数的热敏电阻RT,也可消除UT =kT/q引 起的温度漂移，实现温度稳定性良好的对数
运算关系。
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•
二、反对数(指数)
•
指数运算是对数的逆运算，在电路结构上只要将对数运算器的电阻和
晶体管位置调换一下即可，如图7.1.16所示。
uBE
uo Rif RiC RISe UT
uBE ui
第7页/共54页
• 7.1.2
(Adder)
•1.反相输入求和电路 (Inver ting Adder)
•（ 1 ） 电 路 如 图 7 . 1 . 4 所 示 。 •直 流 平 衡 电 阻 ：
if Rf
R1 i1
ui1
i2 i-
ui2
-
RP R1 R2 R3 R f
R2
i+ +
+
uo
R3
（2）关系式：
图7.1.4 反相求和运算电路
因为反相端“虚地”(Virtual Ground)，
i1 i2 i f
ui1 ui2 uo
R1 R2
Rf
uo
Rf R1
ui1
Rf R2
ui 2
第8页/共54页
若 R1 R2 R
则
uo
Rf R
(ui1 ui2 )
例1：利用集成运放实现以下求和运算关系：
反向饱和电流的影响，RT是热敏电阻，用以补偿UT引起的温度漂移。由图
可见:
uo
(1
R3 R2 RT
)u A
uA
u BE 2
uBE1
UT
ln
ic 2 IS2
UT
ln
ic1 IS1