加减法运算电路设计

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4.加减法运算电路

4.加减法运算电路

1.反向加法电路:仿真电路图:仿真结果:(输入信号):(输出结果)注释:从输入和输出的波形可以知道,OUT=--(IN1+IN2); 其实电路的表达式为:RfR In R In out *)]22()11[(+-=因为电路中的Rf=R1=R2;所以电路的输入、输出仅仅表现出简单的反向加法的关系;调节Rf 和R1,R2的比例关系,便可以得到具有放大作用的反向减法电路;2.同向加法电路:仿真电路:输入、输出关系:(输入):(输出波形):注释:从输入和输出的波形可以看出,输出(out=In1+In2); 其实电路的输出、输入之前的数学表达式为:3*)2*421*41(R RfIn R R In R R Out +=由于上面的仿真电路中取,13*41=R RfR R 和13*42=R Rf R R ,所以电路的输入输出特性仅仅表现为简单的同向加法电路,调节Rf 和R3以及R4的阻值大小可以得到放大倍数不同的同向加法放大电路。

由于此电路数学表达式比较复杂,且输入电阻不大,一般不直接采用。

3.减法电路: 简单减法电路: 仿真电路:注释:从仿真电路的输入输出关系可以知道,out=Vi-V2; 其实,电路的输入输出关系为:13*2)131(*424*1R R In R R R R R In Out -++=由于上面电路中的R2=R4,R3=2R2;所以out=Vi-V2;使用两个运放的减法电路:注释说明:电路的输入输出关系式为:)]2211(2[21R In R In Rf R Rf Uo -=上面的仿真电路中Rf1=R2,Rf2=R1=R2,所以输入输出关系仅仅表现出简单的减法关系 这一点路的特点是两个运放的反相输入端都是虚地,共模输入电压Uc=U-=U+约等于0;因此对运放电路的共模抑制比要求较低。

4.高输入阻抗减法电路: 仿真电路:输入波形:输出波形:注释:电路的输入输出关系是为:2)341(1)34)(121(Ui R R Ui R R R R Uo ++-+=但是为了抑制共模,必须选择合适的电阻阻值; 为了抑制共模,必须使)341()34)(121(=++-+R R R R R R取R2=R3,R1=R4,满足上面的式子,所以最终得到输入输出关系为:)12)(341(Ui Ui R R Uo -+=该电路具有很高的输入阻抗,所以适合用于小信号的处理。

加减法运算器电路

加减法运算器电路

加法器半加法器•输入:2 个 1 位二进制数字 A 和 B•输出:和 S 和进位 C全加法器•输入:2 个 1 位二进制数字 A 和 B,以及一个进位 C•输出:和 S 和进位 C加法器电路一个 n 位加法器可以由多个半加法器或全加法器级联而成。

例如,一个 4 位加法器可以由 4 个全加法器组成。

减法器半减法器•输入:2 个 1 位二进制数字 A 和 B•输出:差 D 和借位 B全减法器•输入:2 个 1 位二进制数字 A 和 B,以及一个借位 B•输出:差 D 和借位 B减法器电路一个 n 位减法器可以由多个半减法器或全减法器级联而成。

减法器通常使用补码来实现。

补码•正数的补码与本身相同。

•负数的补码是其绝对值的 1 的补码,即按位取反并加 1。

减法使用补码•将要减去的数求补码。

•将减数和补码相加。

•如果最高位为 0,则结果为正数。

•如果最高位为 1,则结果为负数,并舍弃最高位。

加减法运算器电路一个加减法运算器电路可以将两个 n 位二进制数字相加或相减。

它通常由以下组成:•一个 n 位加法器•一个 n 位减法器•一个选择器,用于根据控制信号选择加法或减法操作设计步骤1.确定位数:确定输入和输出的位数。

2.选择加法器和减法器:选择合适的加法器和减法器电路。

3.设计选择器:设计一个选择器,用于根据控制信号选择加法或减法操作。

4.连接电路:将加法器、减法器和选择器连接起来。

5.测试电路:使用各种输入对测试电路的正确性。

加减法运算电路的设计方法

加减法运算电路的设计方法

加减法运算电路的设计方法摘要:给出了任意比例系数的加减法运算电路,分析了比例系数与平衡电阻、反馈电阻的关系。

目的是探索比例系数任意取值时加减法运算电路构成形式的变化。

结论是在输入端电阻平衡时,各加运算输入信号比例系数之和与各减运算输入信号比例系数之和的差值在大于1、小于1或等于l情况下,加减法运算电路还可简化。

所述方法的创新点是将运放输入端电阻的平衡条件转化为与输入信号比例系数的关系,从而可直观确定简化电路形式:扩大了加减法运算电路的应用范围。

关键词:加减法运算电路;比例系数;平衡条件0 引言加减法运算电路以集成运算放大器为核心元件构成,多个输入信号分别作用于运放的同相输入端和反相输入端,实现对输入信号的加、减法运算,外部电阻决定输入信号的比例系数。

加减法运算电路中运放的输入端有共模信号成分,为使共模输出为零,同时补偿运放输入平均偏置电流及其漂移影响,通常要求运放的输入端电阻平衡,即运放反相输入端、同相输入端所接的电阻相等。

本文给出了任意比例系数的加减法运算电路,并指出在输入端电阻平衡时,根据输入信号比例系数的数值范围,加减法运算电路还可简化。

1 任意比例系数的加减法运算电路所给出的任意比例系数的加减法运算电路如图1所示。

其中,u111、u112、…u11n为n个减运算输入信号,u121、u122、…u12m为m个加运算输入信号,u0为输出信号,R11、R12、…R1n、R21、R22、…R2m为输入端电阻,RF为反馈电阻,Rp为平衡电阻,R’为附加电阻。

运放输入端电阻的平衡条件为式(5)反映了输入信号比例系数与附加电阻、平衡电阻、反馈电阻的关系,表明在满足电阻平衡的条件下,各加运算输入信号比例系数之和与各减运算输入信号比例系数之和的差值可以大于l、小于1或等于1,即输入信号的比例系数无限定。

根据输入信号比例系数的数值范围,加减运算电路还可简化。

2 比例系数加减结果特定取值时的电路简化方案2.1 各加运算输入信号比例系数之和与各减运算输入信号比例系数之和的差值大于1的加减运算电路当各输入信号的比例系数关系为时,可令式(5)中电阻Rp→∞,即图1所示电路中去掉电阻Rp,由式(5)中实现大于1的平衡条件。

简单加减计算电路

简单加减计算电路

简单加减计算电路简单加/减运算电路1 设计主要内容及要求1.1 设计⽬的:(1)掌握1位⼗进制数加法运算电路的构成、原理与设计⽅法;(2)熟悉QuartusII的仿真⽅法。

1.2 基本要求:(1)实现⼆进制数的加/减法;(2)设计加数寄存器A和被加数寄存器B单元;(3)实现4bit⼆进制码加法的BCD调整;(4)根据输⼊的4bitBCD编码⾃动判断是加数还是被加数。

1.3 发挥部分:(1)拓展2位⼗进制数(2)MC存储运算中间值;(3)结果存储队列;(4)其他。

2 设计过程及论⽂的基本要求2.1 设计过程的基本要求(1)基本部分必须完成,发挥部分可任选2个⽅向:(2)符合设计要求的报告⼀份,其中包括逻辑电路图、实际接线图各⼀份;(3)设计过程的资料、草稿要求保留并随设计报告⼀起上交;报告的电⼦档需全班统⼀存盘上交。

2.2 课程设计论⽂的基本要求(1)参照毕业设计论⽂规范打印,⽂字中的⼩图需打印。

项⽬齐全、不许涂改,不少于3000字。

图纸为A3,附录中的⼤图可以⼿绘,所有插图不允许复印。

(2)装订顺序:封⾯、任务书、成绩评审意见表、中⽂摘要、关键词、⽬录、正⽂(设计题⽬、设计任务、设计思路、设计框图、各部分电路及参数计算(重要)、⼯作过程分析、元器件清单、主要器件介绍)、⼩结、参考⽂献、附录(逻辑电路图与实际接线图)。

摘要当今的社会是信息化的社会,也是数字化的社会,各种数字化的电器与设备越来越普及,⼈们的⼤部分⽣活都依赖于这些数字化的设备。

⽽随着科技的发达,这些数字设备的功能越来越强⼤,程序越来越复杂。

但是我们都知道各种复杂的运算都是从简单的加减运算衍⽣出来的。

经过半学期的数字电⼦技术基础的学习,我们对数字电⼦技术的理论知识有了⼀定的了解。

在这个时刻,将理论结合实际的欲望,便显得更加迫切,⽽此时的课设安排正好可以帮助我们将理论结合实际,将梦想变成现实。

本次的简单运算电路是基于QuartusⅡ仿真软件⽽设计的,⽽每⼀个仿真软件都有它⾃⼰的特⾊与优缺点。

数电课程设计-简单加减运算电路的设计模板

数电课程设计-简单加减运算电路的设计模板

沈阳工程学院┊┊课程设计设计题目:简单加/减运算电路系别自控系班级测控本091学生姓名学号指导教师职称讲师起止日期:2011 年8月29日起——至2011 年9月4日止沈阳工程学院课程设计任务书课程设计题目:简单加/减运算电路系别自控系班级测控本091学生姓名学号指导教师职称讲师课程设计进行地点:B222任务下达时间:2011 年8 月29 日起止日期:2011年8月29日起——至2011年9月4日止教研室主任2011 年8月29日批准简单加/减运算电路的设计1简单加/减运算电路1.1设计目的(1)掌握1位十进制数加法运算电路的构成、原理与设计方法;(2)熟悉QuartusII的仿真方法。

1.2基本要求(1)实现二进制数的加/减法;(2)设计加数寄存器A和被加数寄存器B单元;(3)实现4bit二进制码加法的BCD调整;(4)根据输入的4bitBCD编码自动判断是加数还是被加数。

1.3发挥部分(1)拓展2位十进制数;(2)MC存储运算中间值;(3)结果存储队列;(4)其他。

2设计过程及论文的基本要求2.1设计过程的基本要求:(1)基本部分必须完成,发挥部分可以在已给的范围或自己寻找资料的范围内任选;(2)符合要求的设计报告一份,其中包括逻辑电路图、实际接线图各一份;(3)设计题目必须仿真通过,设计过程的资料草稿上交;(4)成绩的组成:考勤、每天任务的完成工作量、答辩情况、报告;2.2课程设计论文的基本要求:(1)蓝黑色或黑色钢笔或碳素笔书写,不允许用圆珠笔。

项目齐全、字迹工整,有条件的可以打印。

(2)装订顺序:封面、任务书、成绩评定表、中文摘要、关键词、目录、正文(正文的具体要求按老师讲课要求)、总结及致谢、参考文献、附录(逻辑电路图与实际接线图)。

3时间进度安排沈阳工程学院数字电子技术课程设计成绩评定表中文摘要数字电子技术的迅速发展,为人们的文化、物质生活提供了优越的条件,空调、电子计算机等,都是典型的技术应用实例。

加减法运算器电路

加减法运算器电路

加减法运算器电路加减法运算器电路是一种用于进行数字加减运算的电路,通常用于数字逻辑电路或计算机系统中。

它可以接受两个输入数字,并输出它们的和或差,具有广泛的应用领域。

加减法运算器电路的设计通常包括以下几个关键部分:输入端、加法器、减法器、选择器、输出端等。

首先,输入端用于接收两个数字的输入。

这些输入数字可以是二进制数字,也可以是十进制数字经过编码转换为二进制表示。

输入端需要将输入的数字传递给加法器或减法器进行运算。

加法器是加减法运算器电路的核心部分之一。

它能够接受两个数字的输入,并将它们相加得到一个和。

加法器通常采用全加器电路进行设计,全加器能够实现三个数字的加法运算,其中两个数字是输入数字,另一个数字是进位数字。

通过级联多个全加器电路,可以实现多位数字的加法运算。

减法器是加减法运算器电路的另一个核心部分。

它能够接受两个数字的输入,并将它们相减得到一个差。

减法器通常采用全减器电路进行设计,全减器能够实现两个数字的减法运算,其中一个数字是被减数,另一个数字是减数。

通过级联多个全减器电路,可以实现多位数字的减法运算。

选择器用于选择加法器或减法器的输出结果作为最终的输出。

根据需要进行加法或减法运算,选择器可以将加法器或减法器的输出传递给输出端。

最后,输出端用于输出加法或减法运算的结果。

输出端可以是数字显示器、LED指示灯或数字信号输出接口,将计算结果显示给用户或传递给其他电路进行进一步处理。

总的来说,加减法运算器电路的设计需要充分考虑数字逻辑电路的设计原理,合理选择加法器、减法器和选择器的设计方案,确保电路能够准确、稳定地进行加减法运算。

加减法运算器电路在数字电子技术和计算机领域有着重要的应用,是数字系统中不可或缺的一部分。

模电课程设计加减法电路.

模电课程设计加减法电路.

1 设计任务描述1.1 设计题目:加法运算电路1.2 设计要求1.2.1 设计目的(1)学习基本理论在实践中综合运用的初步经验,掌握模拟电路设计的基本方法、设计步聚,培养综合设计与调试能力; (2)学会利用运算放大器实现加减法电路;(3)学会直流稳压电源的设计方法和性能指标测试方法; (4)培养实践技能,提高分析和解决实际问题的能力。

1.2.2 基本要求(1)利用两级运算放大器实现321o 42i i i u u u u ++=(2)设计电路所需的直流稳压电源,要求包括整流、滤波、稳压。

1.2.3 发挥部分(1)由于同相加法电路存在共模电压,将造成几个输入信号之间的互相影响,所以本次设计我选用两级运放反相输入,在第一级运用反相输入的求和电路,在第二级采用双端输入式,从而实现课设要求的输出与输入的线性关系。

(2)在线性直流电源中,将普通的电容滤波更改为两个电容与一个电阻的π型滤波电路,增加对交流分量的滤除。

(3)在线性直流电源中,将一般的稳压电路改为固定式三端集成稳压器工作。

2 设计思路本次设计的课题是加法运算电路,其“加法”的含义是实现输出与输入的线性关系。

本次设计还要求设计为运算电路提供电源的线性直流稳压电源。

首先这次设计的重点是加法运算电路,我需要设计一个电路使得其输出电压与输入电压满足表达式。

为满足这一线性关系,我选用两级放大来实现。

经过一个学期的学习,我大致了解关于集成运算放大器的工作原理,而这次设计主要是关于运放的线性应用。

首先第一级放大电路中,由于同相输入存在共模电压,会造成几个输入信号之间的互相影响。

而反相输入式放大电路中,根据虚断的概念,同相位输入端的电位为零,相当于与地等电位,即“虚地”。

这样可保证运放输入端无共模信号。

在第一级运算放大器的反相端输入施加两个电压信号,从而达到两个输入电压与第一级运放的输出电压之间的线性关系。

然后将这一输出加到第二级运放的反相端,同时在第二级运放的同相端加入第三个信号源,实现双端输入式放大电路,这种电路的的特点是输入电阻大、输出电阻小。

基于multisim的加减法运算电路设计

基于multisim的加减法运算电路设计

基于multisim的加减法运算电路设计随着科技的不断发展,电子技术在我们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。

而在电子技术中,加减法运算电路是最基础也是最常见的一种电路。

本文将介绍基于Multisim的加减法运算电路设计。

Multisim是一款功能强大的电子电路仿真软件,它可以帮助我们在计算机上进行电路设计和仿真。

在设计加减法运算电路之前,我们首先需要了解加减法运算的原理。

加法运算是指将两个或多个数相加得到一个和的过程。

在电路中,我们可以使用全加器来实现加法运算。

全加器是一种能够将两个二进制数相加并输出和与进位的电路。

在Multisim中,我们可以使用逻辑门和触发器来构建全加器电路。

减法运算是指将一个数减去另一个数得到差的过程。

在电路中,我们可以使用加法器和补码来实现减法运算。

补码是一种用来表示负数的编码方式,它可以将减法运算转化为加法运算。

在Multisim中,我们可以使用加法器和逻辑门来构建减法器电路。

在Multisim中设计加减法运算电路的步骤如下:1. 打开Multisim软件,并创建一个新的电路设计文件。

2. 选择所需的元件,包括逻辑门、触发器和加法器等,并将它们拖放到电路设计界面上。

3. 连接各个元件,确保电路的连接正确无误。

4. 设置输入端口和输出端口,以便输入和输出数据。

5. 对电路进行仿真,检查电路的运行情况和输出结果是否符合预期。

设计加减法运算电路时,我们需要考虑以下几个方面:1. 选择适当的元件:根据加减法运算的原理,选择适当的逻辑门、触发器和加法器等元件。

2. 连接正确:确保电路中的元件连接正确无误,以保证电路的正常运行。

3. 输入输出设置:设置输入端口和输出端口,以便输入和输出数据。

4. 仿真调试:在进行仿真之前,可以先进行一些简单的调试,确保电路的运行情况和输出结果符合预期。

通过Multisim软件,我们可以方便地进行加减法运算电路的设计和仿真。

这不仅提高了电路设计的效率,还可以减少实际电路搭建的成本和风险。

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