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(shù)呈線性關(guān)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(lián)負(fù)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(lián)電阻可提高電路輸入電阻,但同時會出現(xiàn)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(yīng)該用t形電阻網(wǎng)絡(luò)代替。
同相輸入比例運算電路是電壓串聯(lián)負(fù)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(yīng)用中應(yīng)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(xiàn)。
2.加法運算電路
當(dāng)多路輸入信號從反相輸入端輸入時,可構(gòu)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(shè)計中參數(shù)選擇比較方便。
當(dāng)多路輸入信號從同相輸入端輸入時,可構(gòu)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(shè)計和調(diào)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(xiàn)差分比例運算,當(dāng)比例系數(shù)等于1時就實現(xiàn)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(xiàn)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(gòu)成積分運算電路。積分電路能把輸入電壓轉(zhuǎn)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(shù)轉(zhuǎn)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(gòu)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(yīng)用。