运算电路：同相加法运算电路与反相加法运算电路解析
1、反相加法运算电路
加法运算电路能实现多个模拟量的求和运算。图1所示为一个3个输入信号的反相加法运算电路。
图1 反相加法运算电路
根据“虚短路”和“虚断路”的原则，up=un=0。
节点n的电流方程为
（1）
（2）
对上式整理得
（3）
当ri1=ri2=ri3=r1时
（4）
当当ri1=ri2=ri3=rf时
（5）
平衡电阻r2=ri1//ri2//ri3//rf
2、同相加法运算电路
加法运算电路也可以采用同相输入的方式，图2是一个两个输入信号的同相加法运算电路。
图2 同相加法运算电路
根据“虚断路”的原则，ii=if，即，整理得
（6）
根据“虚断路”的原则，节点p的电流方程为i21+i22=0，即，整理得
（7）
根据“虚短路”的原则，up=un。并结合式（6）和式（7）得
（8）
从而
（9）
若r21=r22=r1=rf，则uo=ui1+ui2。
为了提高电路的共模抑制比和减小零漂，一般要求r21//r22=r1//rf。
3、减法运算电路
减法运算电路如图3所示，同相和反相输入端都有信号输入，则称为差动输入运算电路。
图3 减法运算电路
分析减法运算电路用叠加原理比较简单，图4（a）和图4（b）分别是输入信号ui1和ui2单独作用时的电路。
图4 运用叠加原理的减法运算电路
由图4（a）可知，ui1单独作用时电路为反相比例运算电路，输出电压为
（10）
由图4（b）可知，ui2单独作用时电路为同相比例运算电路，由于电阻r3的分压作用，使同相输入端电位，所以输出电压为
（11）
因此，ui1和ui2同时作用的输出电压为
（12）
当r1=r2、r3=rf时，。
当r1=r2=r3=rf时，。
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（1）
（2）
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（3）
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（5）
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图2 同相加法运算电路
根据“虚断路”的原则，ii=if，即，整理得
（6）
根据“虚断路”的原则，节点p的电流方程为i21+i22=0，即，整理得
（7）
根据“虚短路”的原则，up=un。并结合式（6）和式（7）得
（8）
从而
（9）
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图4 运用叠加原理的减法运算电路
由图4（a）可知，ui1单独作用时电路为反相比例运算电路，输出电压为
（10）
由图4（b）可知，ui2单独作用时电路为同相比例运算电路，由于电阻r3的分压作用，使同相输入端电位，所以输出电压为
（11）
因此，ui1和ui2同时作用的输出电压为
（12）
当r1=r2、r3=rf时，。
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