一、反相加法运算电路
反相加法运算电路如下:
根据电路图可知道:
V- = V+ = 0V
设
Vi1= V18
Vi2 = V20
求得输出电压Vo的值如下:
( Vo - (V-) )/R26 = ((V-) - Vi1)/R27 + ((V-) - Vi2)/R30
Vo - (V-) = ((V-) - Vi1)*R26/R27 + ((V-) - Vi2)*R26/R30
Vo=(V-) + ((V-) - Vi1)*R26/R27 + ((V-) - Vi2)*R26/R30
最终导出公式
Vo=(1+ R26/R27 + R26/R30)*(V-) - Vi1*R26/R27 - Vi2*R26/R30
因为V- = V+ =0V
所以
Vo=0 - Vi1*R26/R27 - Vi2*R26/R30
Vo=(-R26)*( (Vi1/R27) + (Vi2/R30) )
可看出输出值与输入值的和成反比关系,所以叫反相加法运算电路。
测试
Vi1= V18 = 1V
Vi2 = V20 = 1V
R26=R27=R30
计算值
Vo=- (Vi1 + Vi2)
Vo=-2V
仿真值:
Vi1= V18 = 1.2V
Vi2 = V20 = 0.5V
计算值
Vo=- (Vi1 + Vi2)
Vo=-1.7V
仿真如下:
二、减法运算电路
减法运算电路如上,输出电压的计算如下:
假设
V24=Vi1;V25=Vi2
可得
V+ = (Vi1-0)/(R31+R29)*R29
V- = (Vo - Vi2)/(R32+R33)*R32 + Vi2
V+ = V-
(Vo - Vi2)/(R32+R33)*R32 + Vi2 = Vi1/(R31+R29)*R29
(Vo - Vi2)/(R32+R33)*R32 = Vi1/(R31+R29)*R29 - Vi2
(Vo - Vi2) = ( Vi1/(R31+R29)*R29 - Vi2 )*((R32+R33))/R32
Vo=( Vi1/(R31+R29)*R29 - Vi2 )*((R32+R33))/R32 + Vi2
Vo=Vi1/(R31+R29)*R29 * ((R32+R33))/R32 - Vi2 *((R32+R33))/R32 + Vi2
Vo=Vi1/(R31+R29)*R29 * ((R32+R33))/R32 - Vi2 *( ((R32+R33))/R32 - 1 )
因为(R32+R33))/R32 - 1大于0,所以输出值是输入值按一定比例相减后的值。
假设R29=R31=R32=R33
Vo=Vi1/2*2 - Vi2*(2-1)=Vi1-Vi2;
当Vi2=V25=1.2V,Vi1=V24=0.5V
计算值:
Vo=0.5-1.2=-0.7V
仿真值:
当Vi2=V25=1.2V,Vi1=V24=1.2V
计算值:
Vo=0V
仿真值:
当Vi2=V25=1V,Vi1=V24=1.7V
计算值:
Vo=0.7V
仿真值:
注意事项:
运放的供电电源和输入的电压范围!
欢迎关注公众号:嵌入式学习与实践