06-2加法运算和减法运算电路

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,本节内容,6.2.1,加法运算电路,6.2.2,减法运算电路,1,反向求和电路：,反向比例运算放大器增加输入端,由,KCL,和“虚地”：,在,R,1,=,R,2,=,R,的情况下可得：,特点：调节某一路信号的输入电阻不影响其他路输入,与输出的比例关系；没有共模输入,6.2.1,加法运算电路,1,、,反向求和电路,2,同向求和电路,：,同向比例运算放大器增加输入端,由叠加定理和分压公式可得：,将,R,P,=,R,N,的条件代入可得：,在,R,P1,=,R,P2,=,R,的情况下可得：,2,、,同向求和电路,3,（）,若,，,反相输入结构的减法电路，由于出现虚地，放大电路没有共模信号，故允许 、的共模电压范围较大，且输入阻抗较低。在电路中，为减小温漂提高运算精度，同相端须加接平衡电阻。,则,可以变为：,3,、,利用加法器和反相比例器实现减法器,4,由,U,i1,产生的输出电压为：,由,U,i2,产生的输出电压为：,总的输出电压,U,o,：,当,R,1,R,4,的选择满足,R,2,/,R,1,=,R,f,/,R,3,时,：,1,、差动减法器,6.2.2,减法运算电路,差动减法器：用来实现两个电压,U,1,、,U,2,相减的差动输入式放大电路。,5,根据叠加定理和分压公式，输出电压与输入电压的关系可得：,根据“虚短”的概念和,R,P,=R,N,的条件可得：,在,R,1,=R,2,=R,P3,=R,P4,=R,的情况下可得：,2,、,加减运算电路,6,例：,设计一个加减运算电路，,R,F,=240k,，,使,u,o,=10,u,i,1,+8,u,i,2,-20,u,i,3,解,:,(1),画电路。,系数为负的信号从反相端输入，系数为正的信号从同相端输入。,-,R,3,R,F,+,+,u,i,1,u,o,R,2,R,1,u,i,2,R,4,u,i,3,7,(2),求各电阻值。,-,R,3,R,F,+,+,u,i,1,u,o,R,2,R,1,u,i,2,R,4,u,i,3,u,o,=10,u,i,1,+8,u,i,2,-20,u,i,3,8,优点：,元件少，成本低。,缺点：,要求,R,1,/,R,2,/,R,5,=,R,3,/,R,4,/,R,6,。,阻值的调整计算不方便。,单运放的加减运算电路,改进：,采用双运放电路。,9,例：,A/D,变换器要求其输入电压的幅度为,0 +5V,，,现有信号变化范围为,-5V+5V,。,试设计一电平抬高电路，将其变化范围变为,0+5V,。,+5V,-5V,+5V,+2.5V,电平抬高电路,A/D,计算机,u,i,u,o,u,o,=0.5,u,i,+2.5 V,10,u,o,=0.5,u,i,+2.5 V,=0.5(,u,i,+5)V,_,+,+,10k,20k,+5V,5k,u,i,20k,u,o,1,u,o,_,+,+,20k,20k,10k,11,例题,.,R,1,=10k,R,2,=20k,u,i,1,=-1V,，,u,i,2,=1V,。,求,:,u,o,u,o,_,+,+,R,2,R,1,R,1,R,2,u,i1,_,+,+,u,i2,_,+,+,R,2,R,1,R,P,u,o,=(,u,o2,-,u,o1,),=(20/10)3-(-1),=8V,R,2,R,1,u,o1,=,u,i1,=-1V,u,o2,=,u,i2,(1+,R,2,/,R,1,)=3V,12,例：,由三运放放大器组成的温度测量电路。,u,o,R,1,R,1,+,+,A,3,R,2,R,2,+,+,A,1,_,+,A,2,R,R,R,W,+,E,=+5V,R,R,R,R,t,u,i,R,t,：,热敏电阻,集成化,:,仪表放大器,13,u,o,R,1,R,1,+,+,A,3,R,2,R,2,+,+,A,1,_,+,A,2,R,R,R,W,+,E,=+5V,R,R,R,R,t,u,i,14,15,