测控电路论文

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1、学号:20135044017学年论文学院物理电子工程学院专业电子科学与技术年级姓名课程名称测控电路论文名称指导教师成绩2015年12月16B信号运算电路BUS：运算放大器在各种测量线路屮完成信号调理和运算功能。当今，第四代运算放人器已非常接近理想放大器特性。主要冇比例运算电路、加法/减法运算电路、对数/指数及乘法/除法运算电路、特征值与复杂运算电路、微分/积分运算电路。运算放大器是具有两个输入端、一个输出端的高增益、高输入阻抗的电压放大器。一、加法运算电路加减法运算电路由运算放大器等多个器件构成，是集成运算放大器的一种基本应用。加减法运算电路按求得的关系式取电阻值，可实现不同的算术运算

2、，为实现准确运算，常需引入调整环节。1、同相加法运算电路图5・4同相加法运算电路同相输入加法电路可以实现输入信号的求和运算，如图所示，信号⑹、血分别通过电阻尺2、心接到同相端。同相端电压为R^IIRRiHR比+=UiHU12&+/?3〃/?R^RiHR反相端电压RR+Kfuo根据虚短的特点，可得UQUi+若7?2=7?3,则有U0）（Ri//RRR2*肌11R伽+U12））实现了信号如、处札

3、加，且输入输出相同。输入信号―直接加到同相端，而电阻&的一•端与放人器的反相端相连，另一端则接地。当“+处于低电位时，也基本处于低电位，并称其左边为煨地。电路屮的负反馈连接迫使端电压丄和“

4、+基本相同。这种悄况称为虚翹。存在这种情况的原因是，“一被迫跟踪“+。而“+的变化也会引起输出电压坯以同样的方式发生变化。虚短则意味着对所有的实用电路来说和“+之间的电压差都为零。可是它乂不像真正的短路，即没有电流直接从一端流到另一端。这里也将虚短也就是u_=u+,作为理想运放的特性Z—，并将此重要特性应用到下面的电路分析小。特点是，两个加量都是从同和端输入。2、反相加法运算电路LASB5-5反刨加袪运耳坦芳如图所示，输入信号劲、血分别通过电阻E、/?2接到反相端。根拯放大器的虚地特性，可得H+—tl——0.W/I1=—R.Uil12=一/?2if=~uoZ1+Z2=（＜所以_Rr

5、RfUO=UiUi2RRi若有R=R2，则WO—(W/1+Ui2)R实现信号加1、Ui2的相加，注意输入与输出反相。0利用叠加原理，当如单独作用时（腺接地）:反相比例U012=-—UiRi当加2单独作用时（如接地）:也是反相比例曲=-Ui2Rii平衡电^R=RiIIRi2llRF故得WO"=UQ1+U”一（轧卄Rn帥）反相加法运算电路的特点:R电路由第一级的反相器和第二级的加法运算电路级联而成。3、同相加法运算电路和反相加法运算电路的相异(1)运放组成的线性电路均可使用叠加原理。(2)同相加法运算电路与反相加法运算电路比较，同相加法运算电路工模输入较高，且调节不大方便，因

6、此运用较少。二、减法运算电路1、利用加法运算电路实现减法运算坯卑匕半山输入阻抗低，允许大的共模输入。2、用单一运算放人器实现减法运算RiRfU利用叠加原理：RpRfRfu0=——-—（i+」）s-」50&+心用Aj1当电阻的比值相同，即Rf/R=Rp/R=a时：1/q—Ct（〃2—U］）有大的共模电压，要求运放有大的共模抑制比。（三）双运放减法电路特点：1、由两级运放组成2、第一级的输岀为第二级的一个输入信号二一（譽"il+宦Uz2）Ui43、加减混合运算电路乞_R』R—u©R广RJIRy—m-工$RqHR严RJIRJI…HR.R,«o当两输入端外电路平衡时，当&二TV时，实现了加减

7、混合运算。特点是，加量从同相端加入，减量从反相端加入。由此可见，加减混合运算亦可由两级反相求和电路来完成。二、比例运算电路1、同相比例放大电路如书上图5-1同比例运算电路，输入电压玫通过&输入到运放的同相端，输出电压uo通过反馈电阻心反馈到运放的反相端，反相端接入平衡电阻RfRjg到地。由于运算放大器工作在线性区，有根据虚短特:点u+=u_和虚断特点i+=i_=0,有u0=u+=uzRl+Rf所以同比例放大器的电压放大倍数为勺二巴二i+¥JUi心可见，同比例放大器运算电路的放大被数Kf»l.当R1t无穷（开路）,^=1，放大器构成一个等幅、同相的电压跟随器。同相放大器运算电路具有输入阻

8、抗的特点。2、反相比例放大电路图5-2所示，输入电压％通过R］输入到运放的反相端，输出电压a。通过反馈电阻心反馈到运放的反相端，构成负反馈，运放到同相端接入平衡电阻Rf到地。根据“虚断”和叠加原理，反相端的电压为:Rf丄R±U_二一—U；+Un^1+Rf心+与根据放大器的“虚短”特点有―二坷，有:Rf丄R【nU_—Ut+-—uQ=U+=OK"RfKl+R^所以反相放大器的电压放大倍数为K占R1即电路实现了反相比例运算，比值由心与R1之比确定。当