基本運算電路包含比例、加法、減法、積分和微分運算電路,其輸入輸出函數呈線性關系,也稱為線性運算電路。
1.比例運算電路
反相輸入比例運算電路是電壓并聯負反饋電路,它具有輸出和輸入電阻都小等特點。通過增大信號源與運放輸入端串聯電阻可提高電路輸入電阻,但同時會出現電路增益降低的情況。若要在提高輸入電阻的同時不降低增益,反饋電阻應該用t形電阻網絡代替。
同相輸入比例運算電路是電壓串聯負反饋電路,它具有輸出電阻小、輸入電阻大等特點,但運放輸入端承受的共模電壓近似等于輸入信號,實際應用中應避免最大輸入信號電壓大于運放最大輸入共模電壓uicm的情況出現。
2.加法運算電路
當多路輸入信號從反相輸入端輸入時,可構成反相輸入加法電路。由于反相輸入端存在“虛地”,所以各路輸入信號電流相互獨立,電路設計中參數選擇比較方便。
當多路輸入信號從同相輸入端輸入時,可構成同相輸入加法電路。各路輸入信號在同相輸入端疊加時,并不是相互獨立,電路設計和調試比較麻煩。
3.減法運算電路
反相輸入比例運算電路和同相輸入比例運算電路合并可實現差分比例運算,當比例系數等于1時就實現了減法運算。利用反相輸入比例運算電路和反相輸入加法電路串接也可實現減法運算。
4.積分運算電路
用電容器替換反相輸入比例運算電路的反饋電阻,可構成積分運算電路。積分電路能把輸入電壓轉換成與之成比例的時間量,因而具有延時和定時的功能,常用于非正弦信號發(fā)生器和模數轉換電路之中。
5.微分運算電路
互換積分運算電路中電阻和電容器,可構成微分運算電路。微分電路對高頻噪聲和干擾十分敏感,簡單微分電路很少直接應用。