比例運算電路：同相比例運算電路與反向比例運算電路的區(qū)別

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　　1、反相比例運算電路

　　在反相比例運算電路中，電路輸入信號ui總是經過一個電阻R1接到反相輸入端，輸出信號uo經過一個電阻RF反饋到反相輸入端，如圖1（a）所示。由圖可見，圖中電路是一個用國產芯片F741接成的反相比例運算電路，圖中同時給出了電源連接及調零電路，并在同相輸入端對地串了一個電阻R2=R1//RF，目的是使兩個輸入端對地的等效電阻相同。需要強調的是，今后除特殊情況外，電源及調零等電路均為默認，不再畫出，從而圖1（a）所示電路簡化為圖1（b）所示。

　　（a）用F741接成的反相比例運算電路（b）反相比例運算電路的簡化圖

　　圖1 反相比例運算電路

　　對于圖1（b），由于理想運放的經輸入電流為零，所以ip=in=0，由于運放的同相和反相輸入端“虛短路 ”，反相輸入端（標注“N”處）電位近似為0，所以up=un=0。

　　節(jié)點N的電流方程為i1=iF

　　（1）

　　則有

　　（2）

　　所以，可得電壓放大倍數為

　　（3）

　　上式表明，反相比例放大電路的電壓放大倍數僅取決與反饋電阻RF與輸入電阻R1之比。式中負號“—”表示輸出電壓的相位與輸入電壓相位相反，即“反相”。

　　反相放大器的輸入電阻Ri=R1。

　　2、同相比例放大電路

　　同相比例放大電路如圖2所示，輸入信號ui加在同相輸入端，輸出信號uo經過一個電阻RF反饋到反相輸入端，形成負反饋。

　　圖2 同相比例運算電路

　　由于理想集成運放的凈輸入電流為零，www.diangon.com所以ip=in=0，所以up=ui，且i1=iF，即

　　（4）

　　整理得

　　（5）

　　由于同相和反相輸入端虛短路，反相輸入端（標注N處）的電位與同相輸入端相同，即

　　（6）

　　將式 （6）代入式（5）得

　　（7）

　　所以

　　（8）

　　上式表明，輸出電壓與輸入電壓成比例運算關系而且相同。電阻R2是平衡電阻，R2=R1//RF。同相比例運算電路的輸入電阻為無窮大。

　　由式（7），如果使R1=∞且RF=0，電路就變成了圖3或圖4所示，這時的電壓放大倍數Auf=1，即uo=ui，電路的輸出電壓和輸入電壓相同，這樣的電路稱為電壓跟隨器。

　　圖3 電壓跟隨器圖4 電壓跟隨器簡化電路