幾乎所有的教科書和參考文獻(xiàn),對(duì)同相比例運(yùn)放反相比例更合乎情理。是否可以設(shè)計(jì)出一個(gè)同相的表達(dá)式u0=(1+Rf/R)uI,電路圖如圖1所示,相比反相運(yùn)放簡(jiǎn)潔的表達(dá)式u0=-Rf/RuI,反相比例更合乎情理。是否可以設(shè)計(jì)出一個(gè)相比例運(yùn)放,使他也具有更加簡(jiǎn)潔的表達(dá)式呢?
1、全新同相比例運(yùn)放
針對(duì)文獻(xiàn)[1~5]上的同相比例運(yùn)放表達(dá)式u0=(1+Rf/R)uI不直觀的特點(diǎn),我們重新設(shè)計(jì)電路,如圖2所示。
根據(jù)集成運(yùn)放的"虛短"和"虛斷"2個(gè)重要概念得:
而:
所以綜合以上各式得:
按照電路的對(duì)稱性要求有R與R2的并聯(lián)和R1與Rf的并聯(lián)應(yīng)該相等,所以可得出:與式u0=(1+Rf/R)uI相比,我們認(rèn)為更加合乎比例運(yùn)算的關(guān)系。為了驗(yàn)證所設(shè)計(jì)電路的正確性,我們利用運(yùn)放UA741,且選用6組不同的電阻值進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1所示。
從6組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出,在實(shí)驗(yàn)允許的誤差范圍內(nèi),u0=Rf/RuI,完全成立。
2、結(jié)語
通過對(duì)同相比例運(yùn)放的設(shè)計(jì)、理論推導(dǎo),使得其輸出表達(dá)式更加直觀、簡(jiǎn)潔;且通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了其正確性。