任意比例系数的同相比例运算电路

摘要：给出了任意比例系数的同相比例运算电路，分析了比例系数与平衡电阻、反馈电阻的关系。探索了比例系数任意取值时同相比例运算电路构成形式的变化。在输入端电阻平衡时，输入信号比例系数在大于1、小于1及等于1情况下，同相比例运算电路还可简化。所述方法的创新点是将运放输入端电阻的平衡条件转化为与输入信号比例系数的关系，从而可直观确定简化电路形式，扩大了同相比例运算电路的应用范围。
关键词：同相比例运算电路；比例系数；平衡条件；平衡电阻；反馈电阻

0 引言
同相比例运算电路的输出信号uo与输入信号ui成比例，电路以集成运算放大器为核心元件构成，输入信号作用在运放的同相输入端，外部电阻决定输入信号的比例系数。
同相比例运算电路中运放的的输入端有共模信号成分，为使共模输出为零同时补偿运放输入平均偏置电流及其漂移影响，通常要求运放的输入端电阻平衡，即运放反相输入端、同相输入端所接的电阻相等。
本文给出了任意比例系数的同相比例运算电路，并指出在输入端电阻平衡时，根据输入信号比例系数的数值范围，同相比例运算电路还可简化。

1 任意比例系数的同相比例运算电路
所给出的任意比例系数的同相比例运算电路如图1所示。其中，ui为输入信号，uo为输出信号，R，RF为反馈电阻，RI为同相输入端电阻，RP为平衡电阻。

运放输入端电阻的平衡条件为：

由理想运放的虚断条件，在运放的同相输入端可列出关系式：