集成運(yùn)算放大器與外部電阻、電容、半導(dǎo)體器件等構(gòu)成閉環(huán)電路后,能對(duì)各種模擬信號(hào)進(jìn)行比例、加法、減法、微分、積分、對(duì)數(shù)、反對(duì)數(shù)、乘法和除法等運(yùn)算。
運(yùn)算放大器工作在線性區(qū)時(shí),通常要引入深度負(fù)反饋。所以,它的輸出電壓和輸入電壓的關(guān)系基本決定于反饋電路和輸入電路的結(jié)構(gòu)和參數(shù),而與運(yùn)算放大器本身的參數(shù)關(guān)系不大。改變輸入電路和反饋電路的結(jié)構(gòu)形式,就可以實(shí)現(xiàn)不同的運(yùn)算。
1、比例運(yùn)算
(1)反相比例運(yùn)算
圖1 反相比例運(yùn)算電路
反相比例運(yùn)算電路的輸出電壓和電壓增益分別為
因存在“虛短”和“虛斷”現(xiàn)象,故有u_=u+=0,即反相輸入端電壓近似為零,此現(xiàn)象稱反相輸入端“虛地”,此為反相輸入的重要特點(diǎn)。
(2)同相比例運(yùn)算
圖2 同相比例運(yùn)算電路
同相比例運(yùn)算電路的輸出電壓和電壓增益分別為
,稱電壓跟隨器。
2、加法運(yùn)算
(1)反相加法運(yùn)算
反相加法運(yùn)算電路的輸出電壓為
(2)同相加法運(yùn)算
同相加法運(yùn)算電路的輸出電壓為
3、減法運(yùn)算
減法運(yùn)算電路的輸出電壓為
4、積分運(yùn)算
積分運(yùn)算電路的輸出電壓為
5、微分運(yùn)算
微分運(yùn)算電路的輸出電壓為