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第四章 测量基础电路 2 基本运放电路 2．1反相比例放大器* 信号从集成运算放大器的反相端输入，因而输出信号与输入信号相位相反。这种放大器组态称为反相放大器，应用最为广泛。 Rf 简单的反相比例放大器如图2-3所示。其外 Rr 部元件为输入回路电阻Rr、反馈电阻Rf、平衡 Vi - 电阻Rp。 A Vo 根据集成运算放大器的基本原理，反相比例 + 放大器的主要设计公式可归纳如下： Rp 闭环电压增益 Af= 图2-3 反相比例放大器 2．2同相比例放大器* 工作原理：信号从同相端输入，因而输出信号与输入信号相位相同。这种运算放大器组态，称为同相比例放大器。同相比例放大器也 Rp 是应用很广的一种基本组态，其基本电路形式如 Vi + 图2-4所示。 - A Vo 根据理想运算放大器的性能，可以方便地导 Rf 出同相比例放大器的下列基本公式： 理想输入阻抗 Rr 闭环增益 图2-4 同相比例放大器 2．3加法放大器* 图2-5为典型的反相加法器电路。各输入信号电压将通过各自回路输入电阻转换为电流，在“虚地”点相加，流经反馈电阻而转换为输出电压，因而输出电压为输入信号电压之和，即： 当取 则 而 当取，n表示输入信号的个数，则加法器可用于求算n个输入信号的平均值。 如果把加法放大器与减法放大器结合起来，可组合成进行加减混合运算的加减放大器。 R1 Rf V1 R2 V2 - R3 A Vo V3 + Rr V4 R4 图2-5 加法器电路 2．4减法放大器* 减法放大器又称为差动比例放大器，其主要用途是从大的共模信号背景中提取并放大差模信号。减法器广泛用于电桥中不平衡信号的检测及传感器的差值信号放大等。 简单的减法器由一只运算放大器和四只电阻构成，如图2-6所示。 2．5积分电路 图2-7是集成运放理想模拟积分电路。其输出电压是输入电压的积分，当集成运放的开环增益无限大，输入失调电压、输入偏置电流及其漂移为零时，根据等效电路可得到： 2．6微分电路 如果将积分电路中的电阻R和电容器C的位置互换，则可构成图2-11所示的微分电路。 2．7电压比较器与应用* 模拟电压比较器是用来鉴别和比较两个模拟输入电压相对大小的器件。这两个模拟输入电压，可以一个是模拟输入信号，另一个是参考电压，也可以两个都是模拟输入电压。比较器的符号与运放相同，理想比较器的特性如图4-20所示。当时，输出为逻辑1电平；当时，输出为逻辑0电平；当时，是输出发生变化的临界点。 Vo Vi - A Vo VR + 0 VR Vi 图4-20：电压比较器及其特性 任意电平比较器 利用运放构成的求和型任意电平比较器电路如图4-21所示。这种比较器的特点是两个相比较的电压均加在运放的反相端，它的比较电平（比较器