模拟电子电路第七章

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1、第七章　信号的运算和处理7—1概述7—2基本运算电路7—3模拟乘法器及其在运算电路中的应用7—4有源滤波电路7—5电子信息系统预处理中所用放大电路作业P392-3977.6（b,d），7.8，7.9，7.10，7.117.17，7.19基本要求（1）掌握：比例、加减、积分电路的工作原理及运算关系；了解：微分、乘除、对数和指数电路的工作原理及运算关系;能够运用“虚短”和“虚断”的概念分析各种运算电路输出电压与输入电压的运算关系，能够根据需要合理选择电路。（2）能够正确理解LPF、HPF、BPF和BEF的工作原

2、理，了解它们的主要性能，并能够根据需要合理选择电路。（3）了解干扰和噪声的来源及抑制方法。7—1概述7.1.1电子信息系统的组成信号的提取信号的（预）处理信号的加工信号的执行7.1.2理想运放的两个工作区（1）开环差模增益（放大倍数）Aod=∞1.理想运放的性能指标（2）差模输入电阻Rid=∞（4）共模抑制比KCMR=∞（3）输入出电阻Ro=0（6）失调电压UIO、失调电流IIO和它们的温漂dUIO/dT、dIIO/dT（5）上限截止频率fH=∞均为零，且无任何内部噪声。2.理想运放的电压传输特性A－＋NP

3、iPiNuNuPuou0uIU0M-U0MuN（反相输入端）：u0与uN反相uP（同相输入端）：u0与uP同相uI=uP-uN3.理想运放在线性区的特点当集成运放工作在线性区时由于uo为有限值，理想运放Aod=∞因而uP－uN≈0，即因为uP－uN=0，差模输入电阻Rid=∞“虚断”电路特征（负反馈）4.理想运放在非线性区的特点uP－uNuo０（uP>uN）uo=UOM-UOMiP=iN=0（uP

4、iPiNuIR’uoiFRfiRR节点N的电流方程为所以输出电阻输入电阻A－＋NPiPiNuIR’uoiFRfiRR因为R’为补偿电阻（平衡电阻）R’=R//Rf2.T形网络反相比例运算电路节点N的电流方程为输出电压输入电阻R3的引入使反馈系数减小A－＋NuIR5uoi2R4R1R2R3i3i4Mi1因为A－＋N+uPuNuIR’uoRfR+-uF3.同相比例运算电路因为“虚短”说明集成运放有共模输入电压因为“虚断”应选用高共模抑制比的集成运放。当Rf=0或R=∞uo=uI电压跟随器A－＋uIuo7.2.2

5、加减运算电路实现多个输入信号按各自不同的比例求和或求差的电路统称１.反相求和运算电路A－＋NR4uoiFRfuI3i3R3uI2i2uI1i1R2R1根据“虚短”和“虚断”的原则节点N的电流方程为为加减运算电路。uoA－＋PR4RfuI3i3R3uI2i2uI1i1R2R1Ri42.同相求和运算电路节点P的电流方程为A－＋R5uoRfuI3R3uI2uI1R2R1uI4R4A－＋R5uoRfuI3R3uI2uI1R2R1uI4R43.加减运算电路假设R1//R2//Rf=R3//R4//R5A－＋R5uoR

6、fuI3R3uI2uI1R2R1uI4R4uI1、uI2共同作用uI3、uI4共同作用A－＋RfuoRfuI2uI1RR若电路只有两个输入，且参数对称，A1－＋R1uo1Rf1uI1R2uI2A2－＋R3uoRf2R4若R1=Rf2，R3=Rf1，则缺点：一是电阻的选取和调整不方便，二是对于每个信号源输入电阻较小。A－＋N+uPuNuIR’uoRfR+-uFA－＋NPiPiNuIR’uoiFRfiRRA－＋NR4=R1//R2//R3//RfuoiFRfuI3i3R3uI2i2uI1i1R2R1A－＋R5u

7、oRfuI3R3uI2uI1R2R1uI4R4A－＋PR4uoRfuI3i3R3uI2i2uI1i1R2R1Ri4[例1]求图示电路的输出电压uo。+－-2V3VR110KRf20KR210KR320Kuo(a)++－－uI1uI2R1R2R1R2A1A2uo(b)+－2VR2R3RfR1R’2K1K2K(c)10Kuo[例2]电路如图所示，求输出与输入的关系。+－+－R1R1R3/2R2R2R3R3A1A2uo1uo2－+uouI[例3]求图示电路中uo1、uo2、uo3的值。－－－+++A1A3A212

8、K6K24K3K4K4K4K6K2KR’-3V-6V6V2Vuo1uo3uo2[例4]A1、A2、A3均为理想运放，求输出电压uo与输入电压uI1、uI2的关系。+++－－－A1A3A2uI2uI1R2R2R1R1R2R2R1R1u02u0u03A2为同相比例电路A3为减法电路,A1为加减运算电路解:7.2.3积分运算电路和微分运算电路1.积分运算电路由于uP=uN=0，“虚地”，虚断式中uO(t1)为积分起始时