运算电路的基本定义和运算电路经典基本电路图

运算电路

集成运放是一个已经装配好的高增益直接耦合放大器，加接反馈网络以后，就组成了运算电路特点 运算电路的输入输出关系，仅仅决定于反馈网络;因此只要选取适当的反馈网络，就可以实现所需要的运算功能，如比例、加减、乘除、微积分、对数等。2 这样的运算电路，被广泛地应用于对模拟信号进行 各种数学处理，称之为模拟运算电路。3 模拟运算电路通常表现输入/输出电压之间的函数关系

运算电路经典基本电路图

(1)反相比例运算电路

电路如下图所示，其中电阻R引入反相输入信号Ui，电阻Rf引入深度负反馈，使运放工作于线性区，根据前述的两个分析依据，很容易可以推出：

Up = Un = 0V(即同相和反相输入端皆为虚地)

Au = Uo / Ui = - Rf / R

由式可知为反相比例运算电路，

若Rf = R，则Au =-1，即为反相器。

(2)同相比例运算电路

电路如上图所示，图中电阻R’引入同相输入信号Ui，电阻Rf引入深度负反馈，使运放工作于线性区，根据前述的两个分析依据，很容易可以推出

Up = Un = Ui

Au = Uo / Ui = 1+ Rf / R

由式可知为同相比例运算电路。若Rf =0或 R= ∞，则Au =1，即为电压跟随器。参见下图『电压跟随器』

(3)反相求和运算电路

如果在反相输入端增加若干输入电路

(如下图所示)，则构成反相求和(加法)运算电路。同样容易得出，当R1 = R2 = R3 = Rf时，Uo = -(Ui1+Ui2+Ui3)

(4)同相求和运算电路

如果在同相输入端增加若干输入电路(如左图所示)，则构成同相求和运算电路。

容易得出，分析此电路时可先运用节点电压法求出Up，则Uo = (1+Rf / R) x Up。

(5)差分比例运算电路

如果在同相和反相输入端分别加上输入信号(如左图所示)，则构成差分比例运算电路。

分析此电路可得，Uo = (Ui2- Ui1) x Rf / R。

若使Rf = R，则Uo = Ui2 -Ui1，即为减法运算。

(6)积分运算电路

与反相比例运算电路相比，用电容C代替电阻Rf作为负反馈元件(如左图所示)，就成为积分运算电路。

容易得出，Uo = -1/(RC)TImes;∫Ui dt， 其中RC为积分时间常数。