信号实现运算,首先要明确,电路此时为负反馈电路,当处于深度负反馈时,可直接使用虚短虚断。负反馈相关内容可见:放大电路中的反馈_基极反馈-优快云博客https://blog.youkuaiyun.com/qq_63796876/article/details/140438759
一、反相比例运算电路
电路:
up 和 un 虚短,都是0V(虚短是因为深度负反馈);up 和 un 又虚断,所以理想状态下 in 和 ip 都为0(这是运放本身的性质)。然后即可得 uo 。
uo = ( -Rf / R1 ) * ui
R2 = R1 // Rf(原因:理想状态下,上图中 ui = 0 时,uo = 0 ,但实际上,此时仍然存在小的静态电流(可以理解为运放输入端的差分电路影响的),会使 un ≠ 0 ,影响到输出 uo 。为了使此情况下 uo 等于 0 ,加入 R2,其值为 R1 和 Rf 并联,就可以在不输入信号时,uo 为0,R2 称为平衡电阻)
可以看出,uo 和 ui 相比多了负号,即 “反相” 。
二、同相比例运算电路
电路:
与反相比例运算电路一样,利用虚短虚断计算 uo 和 ui 的关系。
uo = ( 1+ Rf / R1 )*ui
R2 = R1 // Rf ( R2 为平衡电阻)
uo 和 ui 同相。
三、思考1:同相比例运算电路和反相比例运算电路区别
同相比例运算电路和反相比例运算电路的区别,直观一些的就是输出信号和输入信号相位关系,除此外,可以从输入电阻和共模差模信号看:
上图的反相比例运算电路由于虚短, up = un = 0 ,即 un 虚地,那么不存在共模信号;而输入电阻