加减放大电路与仿真

模电系列文章目录

《三极管BJT特性》
《绝缘栅极场效应管MOSFET特性》
《三极管基本放大电路静态及动态参数计算》
《三极管三种基本放大电路：共射、共集、共基放大电路》
《集成运放电路组成及其各部分的作用》
《差分放大电路分析与仿真》
《差分放大电路的四种接法》
《电流源电路》
《互补输出电路（推挽电路）与仿真》
《运放保护电路》
《电压跟随器（缓冲器）》
《反相放大器电路和T形网络反相放大电路与仿真》
《同相放大器电路与仿真》
《加减运放电路与仿真》

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一、反相求和放大电路

根据虚短和虚断，可知
$$i_1+i_2+i_3=i_F$$
$$\frac{u_{I1}}{R1}+\frac{u_{I2}}{R2}+\frac{u_{I3}}{R3}=-\frac{u_o}{R_f}$$
故
$$u_o=-R_f(\frac{u_{I1}}{R1}+\frac{u_{I2}}{R2}+\frac{u_{I3}}{R3})$$

二、反相求和放大电路仿真

仿真软件：multium 14.0
$$u_o=-R_f(\frac{u_{I1}}{R1}+\frac{u_{I2}}{R2}+\frac{u_{I3}}{R3})=-（1\ast 3+2\ast 2+3\ast 1）V=-11V$$

三、同相求和放大电路

根据虚短和虚断，
$$i_1+i_2+i_3=i_4$$
$$\frac{u_{I1}-u_p}{R_1}+\frac{u_{I2}-u_p}{R_2}+\frac{u_{I3}-u_p}{R_3}=-\frac{u_p}{R_4}$$
$$u_p=R_p(\frac{u_{I1}}{R1}+\frac{u_{I2}}{R2}+\frac{u_{I3}}{R3})$$
$$R_p=R_1//R_2//R_3//R_4$$
电路可等效成同相放大电路，故
$$u_o=(1+\frac{u_f}{R})\ast R_p\ast (\frac{u_{I1}}{R1}+\frac{u_{I2}}{R2}+\frac{u_{I3}}{R3})=R_f\ast (\frac{R_p}{R//R_f})\ast (\frac{u_{I1}}{R1}+\frac{u_{I2}}{R2}+\frac{u_{I3}}{R3})$$
若
$$R//R_f=R_P$$
即
$$u_o=R_p(\frac{u_{I1}}{R1}+\frac{u_{I2}}{R2}+\frac{u_{I3}}{R3})$$

四、同相求和放大电路仿真

仿真软件：multium 14.0
$$u_o=R_f(\frac{u_{I1}}{R1}+\frac{u_{I2}}{R2}+\frac{u_{I3}}{R3})=3\ast 1+2\ast 2+1\ast 4=11$$

五、加减放大电路

反相求和放大电路输出电压极性与输入电压极性相反，同相求和放大电路输出电压与输入电压极性相同，如果多个信号同时作用于两个输入端时，可以实现加减放大。

运用叠加定理求解
$$u_{o1}=-R_f(\frac{u_{I1}}{R_1}+\frac{u_{I2}}{R_2})$$
若$$R_1//R_2//R_f=R_3//R_4//R_5$$则
$$u_{o2}=R_f(\frac{u_{I3}}{R_3}+\frac{u_{I4}}{R_4})$$
故输出电压
$$u_o=u_{o1}+u_{o2}=R_f(-\frac{u_{I1}}{R_1}-\frac{u_{I2}}{R_2}+\frac{u_{I3}}{R_3}+\frac{u_{I4}}{R_4})$$

六、加减放大电路仿真

仿真软件：multium 14.0
$$u_o=u_{o1}+u_{o2}=R_f(-\frac{u_{I1}}{R_1}-\frac{u_{I2}}{R_2}+\frac{u_{I3}}{R_3}+\frac{u_{I4}}{R_4})=-1\ast 1-2\ast 1+1\ast 3+2\ast 2V=4V$$

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