模拟电子技术及应用 教学课件 作者 李继凯第6章 基于运放的信号运算和处理电路.ppt

《模拟电子技术及应用 教学课件 作者 李继凯第6章 基于运放的信号运算和处理电路.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第6章基于集成运放的信号运算和处理电路6.4运算电路6.1模拟乘法器及应用6.2有源滤波器6.36.5电压比较器6.1运算电路6.1.1比例运算电路1．反相比例电路iN=iP=0，uN=uP=0－－虚地电压跟随器2．同相比例电路iN=iP=0iF=iR6.1.2加减运算电路1．求和（加法）运算电路（1）反相求和电路（2）同相求和电路（1）（2）（3）（4）Rp=R1//R2//R3//R4RN=R//Rf2．加减运算电路（1）差分比例运算电路（1）（2）（2）单运放加减运算电路（3）双运放加减运算电路如果R1=Rf1=R3=Rf26.1.3积分和微分电路1．积分电路解：输出电压的

2、表达式为:1.t:0~5ms,vi=5V,VO(0)=02.t:5~15ms,vi=-5V,VO(0)=-2.5V3.t:15~25ms,vi=5V,VO(0)=2.5V例题：vIvOvI/VvI/V1.t:0~5ms2.t:5~15ms3.t:15~25ms2．微分电路例：,求vo。tvi0tvo090°6.1.4对数和指数运算电路1．对数运算电路BE2．指数运算电路6.1.5乘法和除法运算电路若取R1＝R2＝R3＝R4＝R，可得：6.2模拟乘法器及应用6.2.1模拟乘法器简介6.2.2模拟乘法器在运算电路中的应用1．乘方运算2．正弦波倍频实现了对正弦波电压的二倍频变换运算电路

3、中集成运放必须引入负反馈！条件：同极性3．除法运算电路4．平方根运算电路5．均方根运算电路6．压控增益vXvYvO6.3有源滤波器6.3.1滤波器的功能和分类功能：能使有用频率的信号顺利通过，而同时抑制无用频率信号的电子装置。(1)按信号性质分类(3)按电路功能分类:(2)按所用元件分类模拟滤波器和数字滤波器无源滤波器和有源滤波器(4)按阶数分类:一阶，二阶…高阶低通滤波器（low-pass-filter;LPF）高通滤波器（High-pass-filter;HPF）带通滤波器（Band-pass-filter;BPF）带阻滤波器（Band-elimination-filter;

4、BEF）全通滤波器（all-pass-filter;APF）滤波电路的种类：各种滤波电路的幅频特性:低通滤波器（LPF）通带放大倍数通带截止频率理想幅频特性无过渡带各种滤波电路的幅频特性:高通滤波器（HPF）带通滤波器（BPF）带阻滤波器（BEF）全通滤波器（APF）6.3.2低通滤波器（LPF）1．一阶低通滤波器（1）频率响应对于低通滤波器，当信号频率为零时的电压放大倍数称为通带电压放大倍数。令：（2）幅频特性为通带截止频率为了使过渡带变窄，需采用多阶滤波器，即增加RC环节。2．常用（压控电压源）二阶低通滤波器引入正反馈（1）频率响应（1）（2）（3）令：（2）幅频特性对于不同

5、频率的信号正反馈的强弱不同，因而在f=f0时放大倍数可等于或大于通带放大倍数。6.3.3其它滤波器1．高通滤波器（HPF）（1）频率响应（1）（2）（3）令：（2）幅频特性2．带通滤波器（BPF）（1）（2）（3）令：当时，，且达到最大,为电路的中心频率。为通带电压放大倍数。3．带阻滤波器(BEF)（1）（2）（3）（4）令：为电路的中心频率。当时，，当f=0或f→∞时，,4．全通滤波器6.4电压比较器6.4.1单限电压比较器1．过零比较器同相输入反相输入tvitvo+VZ-VZ例题：利用电压比较器可以将正弦波变为方波。电压比较器的描述方法:电压传输特性vO＝f(vI)画电压传输

6、特性的三个要素：写出vP、vN的表达式，令vP＝vN，求解出的vI即为VT；根据输入电压作用于同相输入端还是反相输入端决定输出电压的跃变方向。1.阈值电压VT2.输出的高、低电平根据集成运放的输出电压幅值或输出端限幅电路决定输出的高、低电平；3.输入电压过阈值电压时输出电压跃变的方向2．一般单限电压比较器例6.4.1电路如图6.4.3所示，运放的最大输出电压为±14V，稳压管的稳定电压为6V，其正向压降为0.7V，vi=7sinωt（V）。当参考电压VREF为±3V两种情况下，画出电压传输特性和输出电压vo的波形。解：VOH=VZ=6VVOL=-VD=-0.7V6.4.2滞回电压

7、比较器1.阈值电压vIvO2.工作原理及电压传输特性vIvOvIvO6.4.3窗口电压比较器第6章作业6.16.2直接做在书上。6.46.66.76.96.106.126.136.14(a,d,e,f,g)6.15