减法运算电路

实现多个信号按一定比例求和或求差的电路称之为加、减法运算电路。若多个信号经过电阻全部作用于集成运放电路的同一输入端，则组成加法运算电路；若多个信号经过电阻分别作用于集成运放电路的两个输入端，则组成减法运算电路。

1.加法运算电路

加法运算电路能够实现多个模拟信号的求和运算。

图8.2.6　反相加法运算电路

该电路可实现各输入信号的反相直接相加运算。

2）同相加法运算电路

当多个输入信号同时作用于集成运放的同相输入端时，就构成了同相加法运算电路，如图8.2.7所示。

图8.2.7　同相加法运算电路

因此，可以根据不同的需要选择合适的电阻，以实现输入信号的同相求和运算。

2.加减法运算电路

由上面分析的反相加法运算电路和同相加法运算电路的原理可知，若将多个信号作用于集成运放同相输入端和反相输入端时，则电路就可以实现加减法运算。图8.2.8所示电路为四输入信号的加减法运算电路。

对图8.2.8所示电路进行分析，可先分别求出图8.2.9（a）所示反相加法电路的输出电压uO1和图8.2.9（b）所示同相加法电路的输出电压uO2，再根据叠加定理求出图8.2.8所示电路的输出电压uO=uOI+uO2。

图8.2.8加减法运算电路

图8.2.9　利用叠加定理求解加减法电路运算关系分解图

图8.2.10　例8.2.2电路图

【例8.2.3】试设计一个由两级运算放大器组成的高输入电阻的减法电路，并且输出与输入之间满足uO=3（ uI1-uI2）的关系。

【解】因为要求高输入电阻，所以应采用同相输入电路，即uI1 、 uI2应加在两个运算放大器的同相输入端。根据输出与输入之间满足uO=3（ uI1-uI2）的关系可知，uI2作为第二级的同相输入信号，uI1作为第一级的同相输入信号，该信号被放大后，输出信号uO1作为第二级的反相输入信号，其电路如图8.2.11所示。

图8.2.11　高输入电阻的差分比例运算电路

由图8.2.11所示电路可知，对输入信号uI1 、uI2而言，第一、二级电路均为电压串联负反馈，可认为输入电阻趋于无穷大。