理论教育 实现减法运算的电路设计

实现减法运算的电路设计

时间:2023-06-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:将几个输入信号采用差分输入方式,可以实现对若干个输入信号的加、减运算,称为差分输入和、差运算电路。减法运算电路是基本差分运算电路,如图6-13所示。图6-13减法运算电路应用集成运放中“虚短”和“虚断”的特点可得由“虚短”的特点,u+≈u-,可从上两式得出当R1=R2 和Rf=R3 时,上式为再当Rf=R1 时,则有由上两式可见,输出电压与两个输入电压的差值成正比,所以该电路可以进行减法运算,故称为减法运算电路。

实现减法运算的电路设计

如果集成运算放大器的两个输入端都有信号输入,则为差分输入。将几个输入信号采用差分输入方式,可以实现对若干个输入信号的加、减运算,称为差分输入和、差运算电路。差分运算在测量和控制系统中应用很多。减法运算电路是基本差分运算电路,如图6-13所示。

图6-13 减法运算电路

应用集成运放中“虚短”和“虚断”的特点可得

由“虚短”的特点,u≈u,可从上两式得出

当R1=R2 和Rf=R3 时,上式为

再当Rf=R1 时,则有

由上两式可见,输出电压与两个输入电压的差值成正比,所以该电路可以进行减法运算,故称为减法运算电路。

还可以应用叠加原理求uo 与ui 的关系,此方法读者可自行推导。(www.daowen.com)

例6-3 电路如图6-14所示,已知各输入信号分别为ui1=0.5V,ui2=-2V,ui3=1V,R1=20kΩ,R2=50kΩ,R4=30kΩ,R5=R6=39kΩ,Rf1=100kΩ,Rf2=60kΩ。试回答下列问题:

图6-14 例6-3图

(1)图中两个集成运放分别构成何种单元电路?

(2)求出电路的输出电压uo

(3)试确定电阻R3 的值。

解 (1)第一级为反相加法运算电路,第二级为减法运算电路。

(2)第一级输出电压为

第二级输出电压为

(3)平衡电阻R3 的大小不影响计算结果,两个输入端等效电阻相等即可,其阻值为R3=R1∥R2∥Rf1=12.5kΩ。

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