任意比例系數的同相比例運算電路

摘要：給出了任意比例系數的同相比例運算電路，分析了比例系數與平衡電阻、反饋電阻的關系。探索了比例系數任意取值時同相比例運算電路構成形式的變化。在輸入端電阻平衡時，輸入信號比例系數在大于1、小于1及等于1情況下，同相比例運算電路還可簡化。所述方法的創新點是將運放輸入端電阻的平衡條件轉化為與輸入信號比例系數的關系，從而可直觀確定簡化電路形式，擴大了同相比例運算電路的應用范圍。
關鍵詞：同相比例運算電路；比例系數；平衡條件；平衡電阻；反饋電阻

0 引言
同相比例運算電路的輸出信號uo與輸入信號ui成比例，電路以集成運算放大器為核心元件構成，輸入信號作用在運放的同相輸入端，外部電阻決定輸入信號的比例系數。
同相比例運算電路中運放的的輸入端有共模信號成分，為使共模輸出為零同時補償運放輸入平均偏置電流及其漂移影響，通常要求運放的輸入端電阻平衡，即運放反相輸入端、同相輸入端所接的電阻相等。
本文給出了任意比例系數的同相比例運算電路，并指出在輸入端電阻平衡時，根據輸入信號比例系數的數值范圍，同相比例運算電路還可簡化。

1 任意比例系數的同相比例運算電路
所給出的任意比例系數的同相比例運算電路如圖1所示。其中，ui為輸入信號，uo為輸出信號，R，RF為反饋電阻，RI為同相輸入端電阻，RP為平衡電阻。

運放輸入端電阻的平衡條件為：

由理想運放的虛斷條件，在運放的同相輸入端可列出關系式：