信号的运算和处理(V)

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1、第七章信号的运算和处理7.1基本运算电路7.4电子信息系统预处理中所用放大电路7.2模拟乘法器及其在运算电路中的应用7.3有源滤波电路第七章7.5Multisim应用举例1本章讨论的问题：1.什么是理想运放？指标参数有哪些？3.如何判断电路是否是运算电路？有哪些基本运算电路？　怎样分析运算电路的运算关系？4.为了获得信号中的直流分量，或者为了获得信号中的　高频分量，或者为了传送某一频段的信号，或者为了　去掉电源所带来的50Hz干扰，应采用什么电路？2.为什么在运算放大电路中集成运放必须工作在线性区？　为什么理想运放工

2、作在线性区时会有虚短和虚断？2本章讨论的问题：5.滤波电路的功能是什么？什么是有源滤波和无源滤波？　为什么说有源滤波电路是信号处理电路？6.有几种滤波电路？它们分别有什么特点？7.从本质上讲，有源滤波电路与运算电路一样吗？为什么？有源滤波电路有哪些主要指标？8.由集成运放组成的有源滤波电路中一定引入负反馈吗？能否引入正反馈？3本章重点和考点1.比例、求和及积分电路的综合运算。2.有源滤波电路的基本概念(二阶低通滤波电路)。本章教学时数：8学时47.1基本运算电路7.1.1概述信号的提取信号的预处理信号的加工信号的执行

3、图7.1.1电子信息系统示意图第七章一、电子信息系统的组成5第七章二、理想运放的两个工作区（一）理想运放的性能指标1.开环差模电压增益Aod=∞；3.输出电阻ro=0；4.共模抑制比KCMR=∞；2.差模输入电阻rid=∞；6.UIO=0、IIO=0、UIO=IIO=0；无任何内部噪声5.上限截止频率fH=∞，等等。理想运放工作区：线性区和非线性区6（二）理想运放在线性工作区输出电压与其两个输入端的电压之间存在线性放　　大关系，即+Aod理想运放工作在线性区特点：1.理想运放的差模输入电压等于零即——“虚短路”第

4、七章72.理想运放的输入电流等于零由于rid=∞，两个输入端均没有电流，即——“虚断路”（三）理想运放的非线性工作区+UOMuOu+-u-O-UOM理想特性图7.1.3集成运放的电压传输特性第七章8理想运放工作在非线性区特点：当uP>uN时，uO=+UOM当uP

5、M=±14V，Aod2×105，线性区内输入电压范围uOuP-uNO实际特性非线性区非线性区线性区但线性区范围很小。第七章10第七章对于工作在线性区的运放，“虚短”和“虚断”特性是分析运放电路输出、输入关系的重要基础。对于理想运放，只要在运放的输入端施加很小的差模电压，uo就会有一个接近电源电压的输出值。因此必须在运放的输出端和输入端之间引入一个负反馈，从而保证输出与输入成线性关系。有无负反馈是判断运放电路工作在线性区的重要特征。所有工作在运算电路和放大电路中的运放都是工作在线性区。11三、基本运算电路由运放为放大

6、电路组成的运算电路均工作在线性工作区，并且输入、输出信号均以“地”为参考点。在运算电路中，以输入电压为自变量，以输出电压为函数，通过对输入端子及反馈电路的不同组合，实现各种数学运算功能，通过输出电压反映运算结果。这就是运算电路的基本思想。“运算放大器”也因此得名。第七章12比例运算电路微积分运算电路反相比例运算电路同相比例运算电路电压跟随器微分运算电路积分运算电路加减运算电路反相求和电路同相求和电路差分电路其他运算电路指数运算电路对数运算电路乘法运算电路除法运算电路第七章13一、反相比例运算电路R'为平衡电阻，R'=

7、R//Rf。对理想运放，uN=uP，iN=iP=0，有iR=if即uoRfRR'uiiRifANP反馈方式：电压并联负反馈。7.1.2比例运算电路第七章14比例系数（放大倍数）:虚地整理得：由于电路的输入电阻:Ro≈0电路的输出电阻:Ri≈R第七章15反相比例电路的特点：5.共模输入电压为0，因此对运放的共模抑制比要求低。2.由于电压负反馈的作用，输出电阻小，可认为是0，因此带负载能力强。3.由于并联负反馈的作用，输入电阻小，因此对输入电流有一定的要求。4.在放大倍数较大时，该电路结构不再适用。1.输出信号与输入信号

8、反相第七章16二、同相比例运算电路反馈方式：电压串联负反馈。输入电阻较高。uoRfRR'uiAiRifNPuo与ui同相且大于ui。特例:Rf=0或R=时，Auf=1电压跟随器第七章17同相比例电路的特点：4.共模输入电压为ui，不为零,因此对运放的共模抑制比要求高。2.由于电压负反馈的作用，输出电阻小，可认为是0，因此带负载能力强。3.由于