基本运算电路(重点分析)

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1、第七章信号的运算和处理7.1基本运算电路（重点）7.2模拟乘法器及其运算电路的运用7.3有源滤波电路（重点）7.4电子信息系统预处理中所用电路童诗白第四版作业：7.1，7.2（写在书中），7.3，7.4，7.6，7.10，7.11，7.13，7.15，7.17，7.18，7.19，7.201.运算电路的基本思想：A.以输入电压为自变量，以输出电压为函数；B.通过对输入端及反馈电路的不同组合，实现各种数学运算功能，如比例、加减、微积分、乘除法等；C.通过输出电压反映运算结果。7.1.1概述“运算放大器”也因此得名。2.运算电路的组成特征：a.集成运放工作在线性工作区，

2、必须接入负反馈；b.必定是满足深度负反馈条件；c.输入、输出信号的参考点：均以“地”参考点。思考问题：1.基本运算电路有哪些？怎样分析运算电路的运算关系？2.画出反相比例运算电路，推导其输出电压与输入电压的关系。3.如何计算平衡电阻？4.画出T型网络反相比例运算电路，推导其输出电压与输入电压的关系。5.画出同相比例运算电路6.画出电压跟随器的电路图。输入输出电压有什么关系？7.画出差分比例运算电路，写出其输出电压与输入电压的关系。8.画出反相求和运算电路，写出其输出电压与输入电压的关系。8.画出同相求和运算电路，写出其输出电压与输入电压的关系反相比例运算电路同相比例

3、运算电路电压跟随器微分运算电路积分运算电路7.1.2加减运算电路反相求和电路同相求和电路差分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7.1.1比例运算电路7.1.3微积分运算电路7.1.4其他运算电路7.1基本运算电路7.1.1比例运算电路反相比例运算电路1.基本电路(电压并联负反馈)2.T型网络反相比例运算电路同相比例运算电路电压跟随器差分比例运算电路平衡电阻R2=R1//RF根据“虚断”，i+=i-=0根据虚短和虚地，有u-=u+=0且iI=iF，反相输入端“虚地”，电路的输入电阻为Rif=R11.基本电路(电压并联负反馈)一、反相比例运算电路引入深

4、度电压并联负反馈，电路的输出电阻为R0f=02.T型网络反相比例运算电路图7.2.2T型网络反相比例运算电路电阻R2、R3和R4构成T形网络电路节点N的电流方程为i4=i2+i3输出电压u0=-i2R2–i4R4所以将各电流代入上式二、同相比例运算电路*R2=R1//RF根据“虚短”和“虚断”的特点，可知i+=i-=0；又u-=u+=uＩ得：由于该电路为电压串联负反馈，所以输入电阻很高。图7.2.3uＩRif=Ri(1+AodF)当图7.2.3RF=0或R1=时，如下图7.2.4所示三、电压跟随器Auf=1u0=uI集成电压跟随器性能优良，常用型号AD9620计算

5、方法小结1.列出关键结点的电流方程，如N点和P点。2.根据虚短(地)、虚断的原则，进行整理。*四差分比例运算电路图差分比例运算电路在理想条件下，由于“虚断”，i+=i-=0由于“虚短”，u+=u-，所以：电压放大倍数差模输入电阻Rif=2R1五　比例电路应用实例（重点）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。当加入差模信号uI时，若R2=R3，则R1的中点为交流地电位，A1、A2的工作情况将如下页图中所示。图　三运放数据放大器原理图由同相比例运放的电压放大倍数公式，得则同理所以则第一级电压放大倍数

6、为：改变R1，即可调节放大倍数。R1开路时，得到单位增益。A3为差分比例放大电路。当R4=R5，R6=R7时，得第二级的电压放大倍数为所以总的电压放大倍数为在电路参数对称的条件下，差模输入电阻等于两个同相比例电路的输入电阻之和例：在数据放大器中，①R1=2k，R2=R3=1k，R4=R5=2k，R6=R7=100k，求电压放大倍数；②已知集成运放A1、A2的开环放大倍数Aod=105，差模输入电阻Rid=2M，求放大电路的输入电阻。求和运算电路反相求和运算电路同相求和运算电路加减运算电路7.2.2加减运算电路一、求和运算电路。1.反相求和运算电路由于“虚断

7、”，i-=0所以：i1+i2+i3=iF又因“虚地”，u-=0所以：当R1=R2=R3=R时，图7.2.72同相求和运算电路由于“虚断”，i+=0，所以：解得：其中：由于“虚短”，u+=u-图7.2.9二、加减运算电路利用叠加原理求解图(a)为反相求和运算电路图(b)为同相求和运算电路若电路只有二个输入，且参数对称，电路如图7.2.12上式则为图7.2.12差分比例运算电路电路实现了对输入差模信号的比例运算若R1//R2//Rf＝R3//R4//R5改进电路图：高输入电阻差分比例运算电路若R1=RF2，R3=RF1例：用集成运放实现以下运算关系解：比较得：选RF