同相比例放大电路仿真.pptx
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同比例放大电路
同比例放大电路(也称为同相比例放大电路)是一种电子电路,其特点是输出信号与输入信号保持同向的比例关系。
这种电路通常由放大器和反馈电阻等元件组成。
在同比例放大电路中,输入信号加在运算放大器的同相输入端,反馈电阻则连接在输出端和同相输入端之间,形成负反馈。
通过调整反馈电阻的大小,可以控制放大器的放大倍数。
该电路的放大倍数(增益)通常表示为1+Rf/R1,其中Rf为反馈电阻,R1为输入电阻。
同比例放大电路具有输入电阻高、输出电阻低的特点,因此它常被用于电路后级的信号调理。
此外,它还可以与分压电路搭配使用,用于检测某一分压电阻上的电压变化,或用作传感器电路。
需要注意的是,同比例放大电路的放大倍数只能大于1,并且不存在“虚地”现象。
其输入端可能需要承受较高的共模输入电压,因此在实际应用中需要注意电路的稳定性和可靠性。
同相比例放大电路
“同相比例放大电路”是在非线性放大电路的基础上,采用反馈机制实现对输入信号的一定增益而实现的一种放大电路,也就是说,它是一种能够将输入信号加以放大,使输出信号与输入信号之间存在一定比例关系,并且实现放大增益的放大电路。
同相比例放大电路的运作原理如下:首先,在同相比例放大电路中,一般会有两个部分组成,即前置放大电路和反馈放大电路。
前置放大电路是负责对输入信号的放大的,而反馈放大电路则是负责将输出信号的一部分反馈到前置放大电路,以形成整体反馈放大电路系统。
这样,当输入信号发生变化时,前置放大电路会根据反馈信号进行放大,从而使输出信号与输入信号之间存在一定比例关系,从而实现放大增益。
此外,同相比例放大电路的特点是具有良好的稳定性、低噪声、低失真度以及良好的信号处理能力,因此,它广泛应用于电路中,尤其是放大器中。
例如,同相比例放大电路可以用于实现频率响应平衡,在放大器的输出端,可以用来消除失真,从而实现高精度的信号放大。
此外,同相比例放大电路还可以用于实现滤波器,可以通过调整反馈电路的不同参数,实现对输入信号的滤波
处理,从而实现特定频率信号的放大或者减弱,从而实现信号的分离或者滤除。
另外,同相比例放大电路还可以用于实现控制系统,可以通过调整反馈电路的参数,达到我们期望的控制效果,从而实现信号的自动调节、自动恒定,从而实现自动控制系统的功能。
总之,同相比例放大电路具有良好的稳定性、低噪声、低失真度以及良好的信号处理能力,广泛应用于放大器中,可以实现频率响应平衡、消除失真、实现滤波器、以及实现控制系统等功能,是一种很重要的电路。
同相比例和反相比例一、反相比例运算放大电路反相输入放大电路如图1所示,信号电压通过电阻R 1加至运放的反相输入端,输出电压v o 通过反馈电阻Rf 反馈到运放的反相输入端,构成电压并联负反馈放大电路。
R ¢为平衡电阻应满足R ¢= R 1//R f 。
利用虚短和虚断的概念进行分析,v I=0,v N=0,i I =0,则即∴该电路实现反相比例运算。
反相放大电路有如下特点1.运放两个输入端电压相等并等于0,故没有共模输入信号,这样对运放的共模抑制比没有特殊要求。
2.v N= v P ,而v P=0,反相端N 没有真正接地,故称虚地点。
3.电路在深度负反馈条件下,电路的输入电阻为R 1,输出电阻近似为零。
二、同相比例运算电路图 1 反相比例运算电路同相输入放大电路如图1所示,信号电压通过电阻R S 加到运放的同相输入端,输出电压v o 通过电阻R 1和R f 反馈到运放的反相输入端,构成电压串联负反馈放大电路。
根据虚短、虚断的概念有v N= v P= v S ,i 1= if于是求得所以该电路实现同相比例运算。
同相比例运算电路的特点如下 1.输入电阻很高,输出电阻很低。
2.由于v N= v P= v S ,电路不存在虚地,且运放存在共模输入信号,因此要求运放有较高的共模抑制比。
三、加法运算电路图1所示为实现两个输入电压v S1、v S2的反相加法电路,该电路属于多输入的电压并联负反馈电路。
由于电路存在虚短,运放的净输入电压v I=0,反相端为虚地。
利用v I=0,v N=0和反相端输入电流i I=0的概念,则有或由此得出图 1 同相比例运算电路图 1 加法运算电路若R 1= R 2= R f ,则上式变为 –v O= v S1+ v S2式中负号为反相输入所致,若再接一级反相电路,可消去负号,实现符 合 常规的算术加法。
该加法电路可以推广到对多个信号求和。
从运放两端直流电阻平衡的要求出发,应取R ´=R 1//R2//R f 。
同相比例和反相比例一、反相比例运算放大电路反相输入放大电路如图1所示,信号电压通过电阻R 1加至运放的反相输入端,输出电压v o 通过反馈电阻Rf 反馈到运放的反相输入端,构成电压并联负反馈放大电路。
R ¢为平衡电阻应满足R ¢= R 1//R f 。
利用虚短和虚断的概念进行分析,v I=0,v N=0,i I =0,则即∴该电路实现反相比例运算。
反相放大电路有如下特点1.运放两个输入端电压相等并等于0,故没有共模输入信号,这样对运放的共模抑制比没有特殊要求。
2.v N= v P ,而v P=0,反相端N 没有真正接地,故称虚地点。
3.电路在深度负反馈条件下,电路的输入电阻为R 1,输出电阻近似为零。
二、同相比例运算电路图 1 反相比例运算电路同相输入放大电路如图1所示,信号电压通过电阻R S 加到运放的同相输入端,输出电压v o 通过电阻R 1和R f 反馈到运放的反相输入端,构成电压串联负反馈放大电路。
根据虚短、虚断的概念有v N= v P= v S ,i 1= if于是求得所以该电路实现同相比例运算。
同相比例运算电路的特点如下 1.输入电阻很高,输出电阻很低。
2.由于v N= v P= v S ,电路不存在虚地,且运放存在共模输入信号,因此要求运放有较高的共模抑制比。
三、加法运算电路图1所示为实现两个输入电压v S1、v S2的反相加法电路,该电路属于多输入的电压并联负反馈电路。
由于电路存在虚短,运放的净输入电压v I=0,反相端为虚地。
利用v I=0,v N=0和反相端输入电流i I=0的概念,则有或由此得出图 1 同相比例运算电路图 1 加法运算电路若R 1= R 2= R f ,则上式变为 –v O= v S1+ v S2式中负号为反相输入所致,若再接一级反相电路,可消去负号,实现符 合 常规的算术加法。
该加法电路可以推广到对多个信号求和。
从运放两端直流电阻平衡的要求出发,应取R ´=R 1//R2//R f 。
05号-王芬芬
运算放大器的比例放大电路
反向比例放大的仿真电路图:
特点:反向比例放大电路中,输出电压与输入电压的相位相反;
同向比例放大的仿真电路图:
差分比例运算放大电路:
当V2等于100MV,V1等于500MV时,波形图如上图所示;
当V2等于1000MV,V1等于500MV时,波形图如上图所示;
综上所示,可以得知反向比例放大电路中,输出电压与输入电压的相位相反;同向比例放大电路中,输出电压与输入电压相位相同;差分比例运算放大电路的输出电压相位取决于V2与V1的大小,当V2大于V1时,输出相位与V2相
同,反之,则相反。
同相比例运算电路引入8u IR 1u oR fR 2反相比例运算电路8R1uoR fR2◆输入信号ui从同相端输入◆反馈信号回到反相端◆R2=R1//R F◆电压串联负反馈平衡电阻u I8R1uoR fR2虚断pn≈≈iii n i Pf 1i i≈i1i fIpnuuu=≈虚短fI1IRuuRuo-=-I1fO)1(uRRu+=1ff1RRAu+=u nu Pu Iu I8u o电压跟随器当R 1= ,A u f = 1R f = 0 R fR 2R 1u o = u I结论:①A uf 为正值,即u o 与u I 极性相同。
因为u I 加在同相输入端。
②A uf 只与外部电阻R 1、R f 有关,与运放本身参数无关。
③A uf ≥ 1 ,不能小于1 。
④u n = u p ≠ 0 ,反相输入端不存在“虚地”现象。
1fuf1R R A +=典型应用案例特点:电压—电流转换器◆输出电流与负载大小无关◆电压源转换成为电流源8R LR 2R1+_u s i 1i Ou +u -u -= u += u s i o = i 1= u s / R 1p n≈≈i i 虚断小结1ff 1R R A u +=A u f = 1u I8R 1u oR fR 2u I8u o◆同相比例运算电路◆电压跟随器The END!。
比例放大电路(总6页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除同相比例和反相比例一、反相比例运算放大电路反相输入放大电路如图1所示,信号电压通过电阻R1加至运放的反相图 1 反相比例运算电路输入端,输出电压v o通过反馈电阻R f反馈到运放的反相输入端,构成电压并联负反馈放大电路。
R¢为平衡电阻应满足R¢= R1//R f。
利用虚短和虚断的概念进行分析,v I=0,v N=0,i I=0,则即∴该电路实现反相比例运算。
反相放大电路有如下特点1.运放两个输入端电压相等并等于0,故没有共模输入信号,这样对运放的共模抑制比没有特殊要求。
2.v N= v P,而v P=0,反相端N没有真正接地,故称虚地点。
3.电路在深度负反馈条件下,电路的输入电阻为R1,输出电阻近似为零。
二、同相比例运算电路图 1 同相比例运算电路同相输入放大电路如图1所示,信号电压通过电阻R S加到运放的同相输入端,输出电压v o通过电阻R1和R f反馈到运放的反相输入端,构成电压串联负反馈放大电路。
f根据虚短、虚断的概念有v N= v P= v S,i1= i所以该电路实现同相比例运算。
同相比例运算电路的特点如下1.输入电阻很高,输出电阻很低。
2.由于v N= v P= v S,电路不存在虚地,且运放存在共模输入信号,因此要求运放有较高的共模抑制比。
三、加法运算电路图1所示为实现两个输入电压v S1、v S2的反相加法电路,该电路属于多输入的电压并联负反馈电路。
由于电路存在虚短,运放的净输入电压v I=0,反相端为虚地。
利用v I=0,v N=0和反相端输入电流i I=0的概念,则有图 1 加法运算电路或由此得出式中负号为反相输入所致,若再接一级反相电路,可消去负号,实现符合常规的算术加法。
该加法电路可以推广到对多个信号求和。
从运放两端直流电阻平衡的要求出发,应取R´=R1//R2//R f。
同相比例和反相比例一、反相比例运算放大电路反相输入放大电路如图1所示,信号电压通过电阻图 1 反相比例运算电路R 1加至运放的反相输入端,输出电压v o通过反馈电阻R f反馈到运放的反相输入端,构成电压并联负反馈放大电路。
R¢为平衡电阻应满足R¢= R1//R f。
利用虚短和虚断的概念进行分析,v I=0,v N=0,iI=0,则即∴该电路实现反相比例运算。
反相放大电路有如下特点1.运放两个输入端电压相等并等于0,故没有共模输入信号,这样对运放的共模抑制比没有特殊要求。
2.v N= v P,而v P=0,反相端N没有真正接地,故称虚地点。
3.电路在深度负反馈条件下,电路的输入电阻为R1,输出电阻近似为零。
二、同相比例运算电路同相输入放大电路如图1所示,信号电压通过电阻R S加到运放的同相输入端,输出电压v o通过电阻R1和R f反馈到运放的反相输入端,构成电压串联负反馈放大电路。
根据虚短、虚断的概念有v N= v P= v S,i1= i f于是求得所以该电路实现同相比例运算。
同相比例运算电路的特点如下1.输入电阻很高,输出电阻很低。
2.由于v N= v P= v S,电路不存在虚地,且运放存在共模输入信号,因此要求运放有较高的共模抑制比。
三、加法运算电路图1所示为实现两个输入电压v S1、v S2的反相加法电路,该电路属于多输入的电压并联负反馈电路。
由于电路存在虚短,运放的净输入电压v I=0,反相端为虚地。
利用v I=0,v N=0和反相端输入电流i I=0的概念,则有或由此得出图 1 同相比例运算电路图 1 加法运算电路若R1= R2= R f,则上式变为–v O= v S1+ v S2式中负号为反相输入所致,若再接一级反相电路,可消去负号,实现符合常规的算术加法。
该加法电路可以推广到对多个信号求和。
从运放两端直流电阻平衡的要求出发,应取R´=R1//R2//R f。
放大电路仿真
一、固定偏置共发射极放大电路
1、如图连接电路
2、改变输入信号幅度,观察输出输出波形。
输入信号输入波形输出波形放大倍数
5mvVP
10mvVP
20mvVP
50mvVP
结论:
3、输入信号为5mvVP,改变RC值,观察输出波形。
RC 输入波形输出波形放大倍数
2.2K
1.2K
0.2K
10K
结论:
4、输入信号为5mvVP,RC为2.2K,改变Rb值,观察输出波形。
Rb 输入波形输出波形放大倍数510K
1M
50K
5M
结论:
总结:
1、静态工作点与那些参数有关?
2、放大倍数与那些参数有关?
二、分压式偏置放大电路
1、如图连接电路
2、改变R1、R2、R3的值,观察输出波形
3、放大倍数与那些参数有关?
三、共集电极电路
1、如图连接电路
2、改变输入信号的值,观察输出波形
3、总结共集电极电路有什么用途?。
同相比例和反相比例一、反相比例运算放大电路
反相输入放大电路如图1所示,信号电压通过电阻R1加至运放的反相输入
端,输出电压v o通过反馈电阻R f反馈到运放的反相输入端,构成电压并
联负反馈放大电路。
R¢为平衡电阻应满足R¢= R
1
基本微分电路
图 1? 反相比例运
算电路
图
1
图
2
微分是积分的逆运算,将基本积分电路中的电阻和电容元件位置互换,便得到图1所示的
微分电路。
在这个电路中,同样存在虚地和虚断,因此可得
上式表明,输出电压v O与输入电压的微分成正比。
当输入电压v S为阶跃信号时,考虑到信号源总存在内阻,在t=0时,输出电压仍为一个有限值,随着电容器C的充电。
输出电压v Oo将逐渐地衰减,最后趋近于零,如图2所示。
2. 改进型微分电路
当输入电压为正弦信号v S=sin wt时,则输出电压v O=–RCw cos wt。
此时v O的输出幅度将随频率的增加而线性地增加。
说明微分电路对高频噪声特别敏感,故它的抗干扰能力差。
另外,对反馈信号具有滞后作用的RC环节,与集成运放内部电路的滞后作用叠架在一起,可能引起自激振荡。
再者v S突变时,输入电流会较大,输入电流与反馈电阻的乘积可能超过集成运主的最大输出电压,有可能使电路不能正常工作。
一种改进型的微分电路如图3所示。
其中R1起限流作用,R2和C2并联起相位补偿作用。
该电路是近似的微分电路。
七、比例—积分—微分电路图
3图1? 比例-积分-微分电路
图2? 阶跃响应。
同相比例和反相比例一、反相比例运算放大电路反相输入放大电路如图1所示,信号电压通过电阻R 1加至运放的反相输入端,输出电压v o 通过反馈电阻R f 反馈到运放的反相输入端,构成电压并联负反馈放大电路。
R ¢为平衡电阻应满足R ¢= R 1//R f 。
利用虚短和虚断的概念进行分析,v I=0,v N=0,i I =0,则即∴该电路实现反相比例运算。
反相放大电路有如下特点1.运放两个输入端电压相等并等于0,故没有共模输入信号,这样对运放的共模抑制比没有特殊要求。
2.v N= v P ,而v P=0,反相端N 没有真正接地,故称虚地点。
3.电路在深度负反馈条件下,电路的输入电阻为R 1,输出电阻近似为零。
二、同相比例运算电路图 1 反相比例运算电路同相输入放大电路如图1所示,信号电压通过电阻R S 加到运放的同相输入端,输出电压v o 通过电阻R 1和R f 反馈到运放的反相输入端,构成电压串联负反馈放大电路。
根据虚短、虚断的概念有v N= v P= v S ,i 1= if于是求得所以该电路实现同相比例运算。
同相比例运算电路的特点如下 1.输入电阻很高,输出电阻很低。
2.由于v N= v P= v S ,电路不存在虚地,且运放存在共模输入信号,因此要求运放有较高的共模抑制比。
三、加法运算电路图1所示为实现两个输入电压v S1、v S2的反相加法电路,该电路属于多输入的电压并联负反馈电路。
由于电路存在虚短,运放的净输入电压v I=0,反相端为虚地。
利用v I=0,v N=0和反相端输入电流i I=0的概念,则有或由此得出图 1 同相比例运算电路图 1 加法运算电路若R 1= R 2= R f ,则上式变为 –v O= v S1+ v S2式中负号为反相输入所致,若再接一级反相电路,可消去负号,实现符 合 常规的算术加法。
该加法电路可以推广到对多个信号求和。
从运放两端直流电阻平衡的要求出发,应取R ´=R 1//R2//R f 。
同相比例和反相比例(一)一、反相比例运算放大电路图 1 反相比例运算电路反相输入放大电路如图1所示,信号电压通过电阻R1加至运放的反相输入端,输出电压vo通过反馈电阻Rf反馈到运放的反相输入端,构成电压并联负反馈放大电路。
R ¢为平衡电阻应满足R ¢= R1//Rf。
利用虚短和虚断的概念进行分析,vI=0,vN=0,iI=0,则即∴该电路实现反相比例运算。
反相放大电路有如下特点1.运放两个输入端电压相等并等于0,故没有共模输入信号,这样对运放的共模抑制比没有特殊要求。
2.vN= vP,而vP=0,反相端N没有真正接地,故称虚地点。
3.电路在深度负反馈条件下,电路的输入电阻为R1,输出电阻近似为零。
二、同相比例运算电路图 1 同相比例运算电路同相输入放大电路如图1所示,信号电压通过电阻RS加到运放的同相输入端,输出电压vo通过电阻R1和Rf反馈到运放的反相输入端,构成电压串联负反馈放大电路。
根据虚短、虚断的概念有vN= vP= vS,i1= if于是求得所以该电路实现同相比例运算。
同相比例运算电路的特点如下1.输入电阻很高,输出电阻很低。
2.由于vN= vP= vS,电路不存在虚地,且运放存在共模输入信号,因此要求运放有较高的共模抑制比。
三、加法运算电路图1所示为实现两个输入电压vS1、vS2的反相加法电路,该电路属于多输入的电压并联负反馈电路。
由于电路存在虚短,运放的净输入电压vI=0,反相端为虚地。
利用vI=0,vN=0和反相端输入电流iI=0的概念,则有图 1 加法运算电路或由此得出若R1= R2= Rf,则上式变为–vO= vS1+ vS2式中负号为反相输入所致,若再接一级反相电路,可消去负号,实现符合常规的算术加法。
该加法电路可以推广到对多个信号求和。
从运放两端直流电阻平衡的要求出发,应取R´=R1//R2//Rf。
四、减法运算电路1、反相求和式运算电路图 1 反相求和式减法电路、差分式减法电路图 1及由于vN=vP,可以求出若取,则上式简化为即输出电压vO与两输入电压之差(vS2–vS2)成比例,其实质是用差分式放大电路实现减法功能。