童诗白模电第七章.ppt

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1、第七章信号的运算与处理电路7.1比例电路7.2基本运算电路7.3对数和反对数电路7.4集成模拟乘法器7.5有源滤波器复习：集成运放的两种工作状态1.运放的电压传输特性：Aod越大，线性区越小，当Aod→∞时，线性区→00uoui+10V-10V+Uom-Uom-1mV+1mV线性区非线性区非线性区+Uom-Uom0uouiuo=Aud(u+–u)2.理想运算放大器：开环电压放大倍数Aod=∞差模输入电阻Rid=∞输出电阻Ro=0为了扩大运放的线性区，给运放电路引入负反馈：理想运放工作在线性区的条件：电路中有负反馈！运放工作在线

2、性区的分析方法：虚短（u+=u-）虚断（ii+=ii-=0）3.线性区4.非线性区（正、负饱和状态）运放工作在非线性区的条件：电路开环工作或引入正反馈！运放工作在非线性区的分析方法在下一章讨论+Uom-Uom0uoui一.反相比例运算_++RfR1RPuiuoi1iFii-ii+虚地点i1=iF（虚断）因为有负反馈，利用虚短和虚断u+=0u－=u+=0（虚地）平衡电阻(使输入端对地的静态电阻相等):RP=R1//RFf电压放大倍数:if反馈方式：电压并联负反馈7.1.1基本运算电路为保证一定的输入电阻，当放大倍数大时，需增大

3、Rf，而大电阻的精度差，因此，在放大倍数较大时，该电路结构不再适用。电压放大倍数:if采用T型反馈网络的反相比例电路分析：u+=u-=0（虚短）i1=i2（虚断）该放大电路，在放大倍数较大时，可避免使用大电阻。但R3的存在，削弱了负反馈。二.同相比例运算电路u-=u+=uii1=if（虚断）平衡电阻R=Rf//R1因为有负反馈，利用虚短和虚断反馈方式：电压串联负反馈电压放大倍数:Au=1三.电压跟随器此电路是同相比例运算的特殊情况，输入电阻大，输出电阻小。电压跟随器起缓冲、隔离、提高带载能力的作用。在电路中作用与分立元件的射极输

4、出器相同，但是电压跟随性能好。ui=u+=u-=uo因为有负反馈，利用虚短和虚断：1.反相加法器：若R1=R2=R,平衡电阻R0=R1//R2//Rfi1+i2=if7.1.2基本运算电路一.加法运算电路虚地调节反相求和电路的某一路信号的输入电阻，不影响输入电压和输出电压的比例关系，调节方便。2、同相求和运算实际应用时可适当增加或减少输入端的个数，以适应不同的需要。-R1RF++ui1uoR21R22ui2此电路如果以u+为输入，则输出为：-R1RF++ui1uoR21R22ui2u+与ui1和ui2的关系如何？注意：同相求和电

5、路的各输入信号的放大倍数互相影响，不能单独调整。-R1RF++ui1uoR21R22ui2R´左图也是同相求和运算电路，如何求同相输入端的电位？平衡电阻:R1//RF=R21//R22//R´三、单运放的加减运算电路实际应用时可适当增加或减少输入端的个数，以适应不同的需要。R2_++R5R1ui2uoui1R4ui4ui3R3R6R2_++R5R1ui2uoui1R4ui4ui3R3R6例：设计一个加减运算电路，RF=240k，使uo=10ui1+8ui2-20ui3解:(1)画电路。系数为负的信号从反相端输入，系数为正的

6、信号从同相端输入。-R3RF++ui1uoR2R1ui2R4ui3(2)求各电阻值。-R3RF++ui1uoR2R1ui2R4ui3uo=10ui1+8ui2-20ui3优点：元件少，成本低。缺点：要求R1//R2//R5=R3//R4//R6。阻值的调整计算不方便。单运放的加减运算电路改进：采用双运放电路。四、双运放的加减运算电路-RF1++ui1uo1R1ui2R2R3-RF2++uoR4ui3R5R61.积分电路7.1.3积分和微分电路2.微分电路：u-=u+=0tui0tuo0例：,求uo。90°滤波电路的分类1.按信号

7、性质分类2.按所用元件分类§7.2有源滤波器7.2.1滤波电路的基础知识模拟滤波器和数字滤波器无源滤波器：主要由无源元件R、L和C组成有源滤波器：集成运放和R、C组成，具有不用电感、体积小、重量轻等优点。滤波器的功能：对频率进行选择,过滤掉噪声和干扰信号，保留下有用信号。3.按电路功能分类:低通滤波器高通滤波器带通滤波器带阻滤波器低通高通带通带阻四种典型的频率特性4.按传递函数分类:一阶，二阶…高阶传递函数：幅频特性相频特性滤波器传递函数的定义有源滤波器的优点：1.不使用电感元件，不需要磁屏蔽,体积小重量轻。2.有源滤波

8、电路中可加电压串联负反馈，使输入电阻高、输出电阻低，输入输出之间具有良好的隔离。只需把几个低阶滤波电路串起来就可构成高阶滤波电路，无需考虑级间影响。3.除滤波外，还可放大信号，放大倍数容易调节。有源滤波器的缺点：1.不宜用于高频。2.不宜在高电压、大电流情况下使