信号的运算和处理(IV)

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1、第七章信号的运算和处理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模拟乘法器及其运算电路的运用7.4有源滤波电路本章重点和考点2.比例、加法、减法、积分等运算电路及综合应用。3.有源滤波电路的基本概念4.模拟乘法器的应用电路分析1.运放的线性应用特点：虚短、虚断传感器接收器隔离、滤波放大、阻抗变换运算、转换、比较功率放大A/D转换第七章第八章第九章信号的产生电子信息系统的供电电源第十章7.1概述一、电子系统简介二、理想运放的参数特点Aod、rid、fH均为无穷大，ro、失调电压及其温漂、失调电流及其温漂、噪声均为0。因为uO为有限值，Aod＝∞，所以u

2、N－uP＝0，即uN＝uP…………虚短路因为rid＝∞，所以iN＝iP＝0………虚断路电路特征：引入电压负反馈。无源网络三、集成运放的线性工作区uO＝Aod(uP－uN)四、研究的问题（1）什么是运算电路：运算电路的输出电压是输入电压某种运算的结果，如加、减、乘、除、乘方、开方、积分、微分、对数、指数等。（2）描述方法：运算关系式uO＝f(uI)（3）分析方法：“虚短”和“虚断”是基本出发点。（1）识别电路。（2）求解运算关系式。五、学习运算电路的基本要求7.2基本运算电路集成运放的应用首先表现在它能够构成各种运算电路上。在运算电路中，集成运放必须工作在线性区，在

3、深度负反馈条件下，运放的虚短和虚断实现各种数学运算。基本运算电路包括：比例、加减、积分、微分、对数、指数1.反相输入电路引入了哪种组态的负反馈？电路的输入电阻为多少？3)R’＝？为什么？+_iN=iP=0，uN=uP=0－－虚地在节点N：一、比例运算电路由于“虚断”，由于“虚短”，由iI=iF，T形反馈网络反相比例运算电路利用R4中有较大电流来获得较大数值的比例系数。运算关系的分析方法：节点电流法2.同相输入电路引入了哪种组态的负反馈？输入电阻为多少？根据“虚短”和“虚断”的特点，可知同相输入比例运算电路的特例：电压跟随器计算方法小结1.列出关键结点的电流方程，如

4、N点和P点。2.根据虚短(地)、虚断的原则，进行整理。比例电路应用实例两个放大级。结构对称的A1、A2组成第一级，互相抵消漂移和失调。A3组成差分放大级，将差分输入转换为单端输出。例：用集成运放实现以下运算关系解：1.反相求和方法一：节点电流法二、加减运算电路1.反相求和方法二：利用叠加原理首先求解每个输入信号单独作用时的输出电压，然后将所有结果相加，即得到所有输入信号同时作用时的输出电压。2.同相求和设R1∥R2∥R3∥R4＝R∥Rf利用叠加原理求解：令uI2=uI3=0，求uI1单独作用时的输出电压在求解运算电路时，应选择合适的方法，使运算结果简单明了，易于计

5、算。同理可得，uI2、uI3单独作用时的uO2、uO3，形式与uO1相同，uO=uO1+uO2+uO3。物理意义清楚，计算麻烦！3.减运算实现了差分放大电路则根据虚短、虚断和N、P点的KCL得：(1)差分输入（1）组成哪种基本运算电路？与用一个运放组成的完成同样运算的电路的主要区别是什么？（2）为什么在求解第一级电路的运算关系时可以不考虑第二级电路对它的影响？(2)两级运放1.积分运算电路四、积分运算电路和微分运算电路移相利用积分运算的基本关系实现不同的功能1)输入为阶跃信号时的输出电压波形？2)输入为方波时的输出电压波形？3)输入为正弦波时的输出电压波形？线性积

6、分，延时波形变换2.微分运算电路对输入电压的极性有何要求？四、对数运算电路和指数运算电路1.对数运算实用电路中常常采取措施消除IS对运算关系的影响利用PN结端电压与电流的关系对输入电压的极性和幅值有何要求？2.指数运算电路3.乘法、除法运算电路理想情况下，ri1、ri2、fH为无穷大，失调电压、电流及其温漂为0，ro为0，ux、uy幅值变化时k值不变。有单象限、两象限和四象限之分。1.模拟乘法器的符号及等效电路五、模拟乘法器及其在运算电路中的应用2)乘方运算1)乘法运算实际的模拟乘法器k常为+0.1V-1或－0.1V-1。若k=+0.1V-1，uI1=uI2=10

7、V，则uO=10V。实现了对正弦波电压的二倍频变换2.在运算电路中的基本应用为使电路引入的是负反馈，k和uI2的极性应如何？2.在运算电路中的基本应用3)除法运算运算电路中集成运放必须引入负反馈！若集成运放的同相输入端与反相输入端互换，则k和uI2的极性应如何？为满足上式，电路中uI、uO、k的极性是什么？3.开方运算7.3.1滤波电路的基础知识7.3.2低通滤波器7.3有源滤波电路7.3.3其它滤波电路一、滤波电路的基本概念7.3.1滤波电路的基础知识滤波器：是一种能使有用频率信号通过而同时抑制或衰减无用频率信号的电子装置。有源滤波器：由有源器件构成的滤波器。滤

8、波电路滤波