比例运算电路的工作原理和比例运算电路如何分类以及比例运算电路如何计算?
3)由于引入深度电压串联负反馈,因此电路的输入电阻很高,输出电阻很低。
3、差分比例运算电路
在上图中,输入电压uI和uI’分别加在集成运放的反相输入端和同相输入端,从输出端通过反馈电阴RF接回到反相输入端。为了保证运放两个输入端对地的电阻平衡,同时为了避免降低共模抑制比,通常要求
R1= R1’
RF= RF’
在理想条件下,由于"虚断",i+=i_=0,利用叠加定理可求得反相输入端的电位为
而同相输入端的电位为
当满足条件R1 = R1’,RF = RF’ 时,整理上式,可求得差分比例运算电路的电压放大倍数为
(8)
在电路元件参数对称的条件下,差分比例运算电路的差模输入电阻为
Rif = 2R1 (9)
由式(8)可知,电路的输出电压与两个输入电压之差成正比,实现了差分比例运算。其比值旧|Auf|同样决定于电阻RF和R1之比,而与集成运放内部参数无关。由以上分析还可以知道,差分比例运算电路中集成运放的反相输入端和同相输入端可能加有较高的共模输入电压,电路中不存在"虚地"现象。
差分比例运算电路除了可以进行减法运算以外,还经常被用作测量放大器。差分比例运算电路的缺点是对元件的对称性要求比较高,如果元件失配,不仅在计算中带来附加误差,而且将产生共模电压输出。电路的另一个缺点是输入电阻不够高。
以上介绍了反相输入、同相输入和差分输入三种基本形式的比例电路,现将它们的电路组成、电压放大倍数、输入和输出电阻,以及性能特点归纳在表中,以便进行比较。
上述各种比例运算电路的输入、输出关系表达式都是在理想运放条件下得到的,但实际集成运放的各项指标不可能完全理想,因此在上述运算公式中将产生误差。
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