利用集成运算放大器设计一个加减运算电路, 要求Rf=100kΩ,Uo=5Ui1-8Ui2。且Uil 和Ui2 处的输入电阻均大于1MΩ。

时间: 2024-02-29 22:56:51 浏览: 154
好的,根据题目要求,我们可以设计如下的加减运算电路: ![加减运算电路图](https://img-blog.csdnimg.cn/20211103150444917.png) 根据上图,可以列出如下两个等式: $$ \begin{cases} U_o = -U_b \cdot \dfrac{R_f}{R_1} \\ U_b = U_{i1} - U_{i2} \end{cases} $$ 将第二个等式代入第一个等式中,得到: $$U_o = -\dfrac{R_f}{R_1} \cdot (U_{i1} - U_{i2})$$ 根据题目要求,有 $U_o = 5U_{i1} - 8U_{i2}$,代入上式中,得到: $$5U_{i1} - 8U_{i2} = -\dfrac{R_f}{R_1} \cdot (U_{i1} - U_{i2})$$ 移项整理得到: $$U_{i1} \cdot (\dfrac{5R_f}{R_1} + 1) = U_{i2} \cdot (\dfrac{8R_f}{R_1} - 1)$$ 因为 $U_{i1}$ 和 $U_{i2}$ 的输入电阻均大于1MΩ,所以可以近似认为电流为0,即: $$I_{R_1} = I_{R_f}$$ $$\dfrac{U_{i1}}{R_1} = -\dfrac{U_b}{R_f} = -\dfrac{U_{i1} - U_{i2}}{R_f}$$ 解得: $$U_{i1} = \dfrac{R_f}{R_f + R_1} \cdot U_{i2}$$ 将上式代入之前的等式中,得到: $$\dfrac{5R_f}{R_1} + 1 = \dfrac{8R_f}{R_1 - R_f}$$ 解得: $$R_1 = 15.6k\Omega$$ 因此,加减运算电路的设计如下: ![加减运算电路设计图](https://img-blog.csdnimg.cn/20211103151103889.png) 其中,$R_1 = 15.6k\Omega$,$R_f = 100k\Omega$。
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