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比例运算和求和电路

                                                         比例运算电路

一  反向比例运算电路(反向放大电路)

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具体分析

       首先,我们来看看为什么电路是这么设计的,因为是反向,所以输入连到-极,R2我一看有点奇怪为什么存在,一看上面书上说了是信号源的内阻。。。

然后,为了让放大器工作在线性区,需在输入端加反馈,我一开始很疑惑为什么是并联电压负反馈,用电压反馈我倒是能理解,但是为什么用并联反馈,并联时信号源为恒压源不就不会对净输入产生影响了吗。。但是仔细一想,加反馈是为了使其工作在线性区,本来就不应该影响输入,并联电压就刚好输入输出都是电压的形式。就应该用这个。

再说说R1,因为放大器里面是差动放大电路,要求两边对称,因此R1=R2//R3约等于10k欧  以上均为个人看书的理解,若有错误难免,望指正。

 

     计算:还是看下面这幅图比较方便

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  在算之前,我加一点内容,虚短是两个输入端电压差很小,达到这个效果可以靠输入电压差很小,也可以靠负反馈调节,由于负反馈的存在使得U+-=0  即U+=U-   我一开始看书不仔细  以为U+=U-=0 ......,另外,如果输入电压很大,大于输出最大电压,则虚短也就不能用了

而虚断是由于输入电阻无穷,而输入电压有限,所以I+=I-=0  ,一直都成立

 

  另外在百度知道上看到一个关于反馈的很不错的分析,模拟电路中信号的变化过程都是连续的,当差分输入一对信号时,输出会逐渐增大,由于反馈回路的存在,输出的增大会使-极这边电压升高,这又会让输出减小,两个作用相结合达到稳定时,便是负反馈的放大倍数了

 

   在运算电路之中,我看到的都是负反馈,所以输出标正极性则必须连到负极构成负反馈

 

   要求Auf 就是要找出Uo和Ui的关系 Uo=-If*Rf   那只要找出If和Ui的关系就行了  由虚断可得,I-=0 所以I1=If      I1=R1/(Ui-U-)   由虚短可得U-=U+ ,U+=I+  *R‘   U+=U-=0

 所以If=Ui/R1 

Uo/Ui=-Rf/R1

也就是放大倍数由Rf和R1的比值决定,但是R1和Rf的取值还是不知道,我百度了两个答案作参考

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 仿真:

       我用的是proteus 仿真 这里简单说一下步骤,点左边这个component mode(组件模式)在出来的框里查找要用的组件,电阻resistor    lm358运算放大器,双击就加到左边的框子里了,然后选择后左键单击加到图上的位置,双击电阻设定好阻值,lm358加上电源【termina mode(末端模式)中的power】设置正负12v电源(参考这里点击打开链接)然后是输入:点generator mode(发生器模式)的sin放到图中,双击它设置如下

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amplitude是振幅,为1v 频率1000hz,最后放上探针 在probe mode(探测器模式)的第一个voltage,命名为UO

 

然后添加图表的analog,左键在图中画出图表框,双击它可以设置名字和横轴时间(我是1ms)再点下面的这个或者在图表处右键选择add traces 弹出来的框名字自己填,probe选择所要测的探针

 

 

完成后 在图表右键点simulate graph  就可以看到输出,我多加了一根输入的,貌似一幅图同时显示2根曲线要第一次加P1,ok后再加P2,效果如下

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可以看见输入输出反向且放大了十倍,要是只像上面说的那样选UO就只有红色那根线显示了

 

二 反向比例运算电路

 

先直接上仿真结果

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计算:

 

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三 差动比例运算电路

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稍微说一下 串联电压负反馈的作用原理  Ui2输入增大,则Uo增大   则负极被拉高,使输出降低,最终达到稳定。。。

以下为仿真结果   输入为1.4v和1.2v的正弦电压

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                                                                                                             求和电路

 

一  反相求和电路

求和电路计算思路和前面差不多 所以只拍一下书上的过程 再仿真一下

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两个输入都为0.5v的正弦

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二  同相求和电路

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仿真输入同上

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三  代数求和电路

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仿真输入同相1v  反相0.5v

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