模拟加法器的设计和仿真

做模电例题的时候发现一点小东西:设计一个运算电路,要求输出电压和输入电压的运算关系式为Uo= 10Ui1 - 5Ui2 - 4Ui3。

题目给的解答是这样的:

 

题目设计过程中加了两个限制条件:

1.题目设计中选择100K的反馈电阻是一个限制条件,但是这个限制条件是有道理的,考虑到信号源的影响以及对电路功耗的考量一般选择百K级别的反馈电阻,所以这个条件是在一定程度上不可修改的,我们这里称这个条件为“强制限制条件”。

2.为了方便计算,例题又加了限制条件:设Rp= Rn,由于这个限制条件是非必要的,可有可无,我们这里就称它为“人为限制条件”。

 

对于强制限制条件”我们无话可说,但是对于“人为限制条件”我们谈一谈:

   在线性方程中,一个限制条件可以减少方程中一个因变量。那么试想,如果没有把这个限制条件提前消耗在以计算方便为目的假设中,我们最后计算应该得到的是两个未确定的因变量的关系式。我们就可以根据实际情况自由选择一个合适的电阻,使得电路设计更加人性化,设计方案中的电阻阻值选择有更多的选择,或者说可以在几种设计结果中通过比较得到方案中合适的最优结果。

   那么。。。。提笔计算:

   如下:

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好像歪了,怎么扶正???????

简述思路:叠加定理;嗯。。。没了;

最后得到的结果果然是R1和R4的关系式:R1/R4=0;那么我们可以知道,这里可以令R1=0(短路),R4区取有限值;或者R4取无穷大(断路),R1取有限值;或者R1取零(短路),R4取无穷大(断路);其实,例题的阻值分配方案就是我们这里的一种特殊情况,是吧?嘿嘿。

 仿真

    1:R1=0(短路),R4区取有限值,输入Ui1=0.1v,Ui2=0.1v,Ui3=0.2v;

   理论上输出应该是10Ui1 - 5Ui2 - 4Ui3 = -0.3v;

   仿真结果:

   

    嗯,-0.279V,系统误差是允许的,没毛病;

    2:R4取无穷大(断路),R1取有限值。不自找麻烦了,,,输入取值同上;

   仿真结果:

 

   差不多,好像看似比上一个精确点。。。。刚才又试了一下,R1阻值过大

   会使输出严重出错。。。。其实是因为这个运放不是理想化的运放,输

    入阻抗并非无穷大造成的。

   提示:

   multism中蓝色的是实际的元器件,参数有误差,黑色的是理想元器件没

   参数没有误差。所以emmmm。。认为是运放非理想化造成的。


   3:R1取零(短路),R4取无穷大(断路),输入同上。

仿真结果:

  

   和第一次仿真结果的的数值一模一样,嗯没毛病。说明是没问题的。挺好,,,

   其实,通过实验验证了自己在理论上得到的结果是很好的一件事。

   感谢王老基催我们多仿真。

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转载自blog.csdn.net/wei348144881/article/details/78869056
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