求这个多级单运放加减运算电路的运算关系式,我算出来是0(是我太菜了?)

1、 运算电路中集成单运放加减运算电路一般工作在线性区()
2、 反相比例运算电路输入电阻很大()输出电阻很小()
3、 虚短是指集成单运放加减运算电路两个输入端短路(),虚断是指集成单运放加减运算电路两个输入端开路()
4、 同相比例运算电路中集成单运放加减运算电路的共模输入电压为零()
备选答案:A、反相比例运算电路 B、同相比例运算电路 C、求和运算电路
D、加减运算电路 E积分运算电路 F、微分运算电路
1、欲实现电压放大倍數Au=-100的放大电路应选用()
2、欲实现电压放大倍数Au=+100的放大电路,应选用()
3、欲将正弦波电压转换为余弦波电压应选用()
4、欲将正弦波电压叠加上一个直流电压,应选用()
5、欲将三角波电压转换成方波电压应选用()
6、欲将方波电压转换成三角波电压,应選用()
7、欲实现两个信号之差应选用()
3、_____________比例运算电路中集成单运放加减运算电路反相输入端为虚地。
1、如图单运放加减运算电蕗最大输出幅值为正负14V,求输入电压ui分别是100Mv和2V时的输出电压uo

2、求解下图所示各电路输出电压uo与输入电压ui的运算关系


比例运算电路的输出电压与输入電压之间存在比例关系即电路可实现比例运算。比例电路是最基本的运算电路是其他各种运算电路的基础,本章随后将要介绍的求和電路、积分和微分电路、对数和指数电路等等都是在比例电路的基础上,加以扩展或演变以后得到的

根据输入信号接法的不同,比例電路有三种基本形式:反相输入、同相输入以及差分输入比例电路

在上图中,输入电压u1经电阻R1加到集成支放的反相输入端其同相输入端经电阻R2接地。输出电压u0经RF接回到反相输入端集成单运放加减运算电路的反相输入端和同相输入端,实际上是单运放加减运算电路内部輸入级两个差分对管的基极为使差动放大电路的参数保持对称,应使两个差分对管基极对地的电阻尽量一致以免静态基流流过这两个電阻时,在单运放加减运算电路输入端产生附加的偏差电压因此,通常选择R2的阻值为

经过分析可知反相比例运算电路中反馈的组态是電压并联负反馈。由于集成单运放加减运算电路的开环差模增益很高因此容易满足深负反馈的条件,故可以认为集成单运放加减运算电蕗工作在线性区因此,可以利用理想单运放加减运算电路工作在线性区时“虚短”和“虚断”的特点来分析反相比例运算电路的电压放夶倍数

在上图中,由于“虚断”故i+=0,即R2上没有压降则u+=0。又因“虚短”可得

上述说明在反相比例运算电路中,集成单运放加减运算電路的反相输入端与同相输入端两点的电位不仅相等而且均等于零,如同该两点接地一样这种现象称为“虚地”。“虚地”是反相比唎运算电路的一个重要特点

由于I-=0,由由图可见

上式中u-=0由此可求得反相比例运算电路的电压放大倍数为

下面分析反相比例运算电路的输叺电阻。因为反相输入端“虚地”显而易见,电路的输入电阻为

综合以上分析对反相比例运算电路可以归纳得出以下几点结论:

1)反楿比例运算电路实际上是一个深度的电压并联负反馈电路。在理想情况下反相输入端的电位等于零,称为“虚地”因此加在集成运簇輸入端的共模输入电压很小。

2)电压放大倍数, 即输出电压与输入电压的幅值成正比但相位

相反。也就是说电路实现了反相比例运算。仳值 Auf 决定于电阻RF和R1之比而与集成单运放加减运算电路内部各项参数无关。只要RF和R1的阻值比较准确而稳定就可以得到准确的比例运算关系。比值Auf 可以大于1也可以小于1。当RF=R1时Auf=-1,称为单位增益倒相器

3)由于引入了深度电压并联负反馈,因此电路的输入电阻不高输出电阻很低。

在上图中输入电压u1接至同相输入端,但是为保证引入的是负反馈输出电压uo通过电阴RF仍接到反相输入端,同时反相输入端通過电阴R1接地。为了使集成单运放加减运算电路反相输入端和同相输入端对地的电阻一致R2的阻值仍应为

同相比例运算电路中反馈的组态为電压串联负反馈,同样可以利用理想单运放加减运算电路工作在线性区时的两个特点来分析其电压放大位数

在上图中,根据“虚短”和“虚断”的特点可知, i_=i+=0, 故

则同相比例运算电路的电压放大倍数为

由于引入了电压串联负反馈因此能够提高输入电阻,而且提高的程度与反饋深度有关在理想单运放加减运算电路条件下,即认为Aod 趋于无穷大Rid趋于无穷大 ,则同相比例运算电路的输入电阻Rid 趋于无穷大。当考虑Aod≠ ∞Rid ≠ ∞的一般情况时,经过分析可知同相比例运算电路的输入电阻为

式中Aod和Rid分别是集成单运放加减运算电路的开环差模电压增益和差模输入电阻,F是反馈系数在本电路中

由式(5)可知,同相比例运算电路的电压放大倍数总是大于或等于1

由于这种电路的输出电压与输叺电压不仅幅值相等,而且相位也相同二者之间是一种“跟随”关系,所以又称为电压跟随器

综上所述,对同相比例运算电路可以得箌以下几点结论:

1)相比例运算放大电路是一个深度的电压串联负反馈电路因为u_ = u+= uI,所以不存在“虚地”现象在选用集成单运放加减运算电路时要考虑到其输入端可能具有较高的共模输入电压。

2)电压放大倍数 ,即输出电压与输入电压的幅值成正比且相位相同。也就是说電路实现了同相比例运算。Auf也只取决于电阻RF和R1之比而与集成单运放加减运算电路的内部参数无关,所以比例运算的精度和稳定性主要取決于电阻RF和R1的精确度和稳定度一般情况下,Auf值恒大于1当RF=0或R1=∞时,Auf=1这种电路称为电压跟随器。

3)由于引入深度电压串联负反馈因此電路的输入电阻很高,输出电阻很低

在上图中,输入电压uI和uI’分别加在集成单运放加减运算电路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。为了保证单运放加减运算电路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

在悝想条件下由于“虚断”,i+=i_=0利用叠加定理可求得反相输入端的电位为

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壓放大倍数为

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

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之比而与集成单运放加减运算电路内部参数无关。由以上分析还可以知道差分比唎运算电路中集成单运放加减运算电路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

差分比例运算電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,如果元件失配不僅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彡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。

上述各种仳例运算电路的输入、输出关系表达式都是在理想单运放加减运算电路条件下得到的但实际集成单运放加减运算电路的各项指标不可能唍全理想,因此在上述运算公式中将产生误差

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如果设计一个带宽为DC-100MHz的放大器,总增益为50倍共三级放大,运算放大器的单位增益帶宽为

1GHz请问如何估算总带宽?

1)单运放加减运算电路的增益带宽积=增益×(-3dB 带宽)例如,若三级单运放加减运算电路增益分配为:苐一级为:+2那么它的-3dB

以系统的总增益为2×5×5=50,带宽为140MHz100MHz符合设计要求。

注:这里假设所提的1000MHz单运放加减运算电路的增益带宽积等于其單位增益(增益等于1)时的-3dB带宽

2)估算放大器的带宽,要用到单运放加减运算电路带宽积的概念带宽积=增益X-3dB带宽)。按专家所给絀的以上计算

方法即可估算系统带宽

3)级联单运放加减运算电路的-3dB上限频率带宽fh由以下方法计算

个人经验:在高速运算放大器的放大電路设计的过程中,除了需要考虑增益带宽需要考虑电压上升速率。在很多场景单运放加减运算电路虽然满足增益带宽的需求,但是茬大电压的情况下可能不满足速率要求。一定要注意核算电压上升速率是否满足要求

经验:在高速运算放大器的放大电路设计的过程Φ,除了需要考虑增益带宽需要考虑电压上升速率。在很多场景单运放加减运算电路虽然满足增益带宽的需求,但是在大电压的情况丅可能不满足速率要求。一定要注意核算电压上升速率是否满足要求

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