模电课件(第五版)8信号的运算和处理电路.ppt

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1、1引言：集成运放性能很理想的差分放大电路但是…3个问题？1.差模电压增益AVO106dB？2.VIO/T20V/C3.3dB带宽fH7HzVO/TAVO×VIO/T=4V/C易引起频率失真线性范围小8信号的运算与处理电路28信号的运算与处理电路8.1基本运算电路（重点）8.2实际运放电路的误差分析（只讲1例）8.3对数和反对数运算电路×*8.4模拟乘法器×8.5有源滤波电路（概念、一阶）*8.6开关电容滤波器×集成运放应用概述3集成运放应用概述8信号的运算与处理电路1.应用分类

2、按功能分类按工作区域分类放大—信号传递，AV、AI、AR（V/I）、AG（I/V）运算—处理—滤波、峰值、有效值、绝对值、限幅比较—判断电压大小（9.4.1节）信号产生—正弦、方波、三角波（第9章）线性应用非线性应用——电压比较器2.线性应用的条件3.分析任务及方法4.分析举例及2个基本电路42.线性应用的条件8信号的运算与处理电路集成运放应用概述必须引入负反馈，用Xf抵消Xi，使Vid

3、53.分析任务及方法任务：集成运放应用概述8信号的运算与处理电路（1）求vO或iO表达式电路功能（2）考虑Ri、RO等其他指标的要求方法：（1）按理想运放进行分析或设计——即利用深度负反馈的虚短、虚断——多个基本电路的级联（组合）（2）考虑非理想参数计算误差63.分析任务及方法集成运放应用概述8信号的运算与处理电路小信号低频等效电路（2）考虑非理想参数计算误差74.分析举例及2个基本电路集成运放应用概述(1)反相比例(2)同相比例电压并联负反馈电压串联负反馈虚短、虚断(虚短)性能特点输入电阻小（R

4、i=R1）运放共模输入电压0有虚地——设计简单输入电阻大（Ri=）运放共模输入电压vi对运放KCMR要求较高电压跟随器平衡电阻输入端对地的静态电阻相等，保证静态时输入差分级的对称性。8误差分析举例：VIO、IIO不为零时的情况反相比例R1R2*第8.2节=0平衡电阻理想运放=09减小误差的方法误差分析举例：VIO、IIO不为零时的情况反相比例设置平衡电阻R2=R1//Rf选用自带调零电路的运放输入端加补偿（调零）电路R2=9kRP=1kVRP虚短：虚断：图8.2.410分析举例1设计要

5、求：Ri=1M，AV=-100解：R1=Ri=1M为了用低值电阻实现高电压增益的反相比例运算（习题8.1.9）i1R2=R1=Ri=1M取：R2>>R3,R4(k)R4=99kR3=1k11分析举例2理想运放构成的电路如图所示，该电路采用了自举扩展的方法提高电路的输入阻抗。(1)求闭环增益AVF；(2)当满足(RR1)/R0.05%时，求电路的输入阻抗Rif＝？R1=20k解:(1)由A1的虚短、虚断得：(2)由Ri的定义式得：因A2构成反相比例，所以：(+)(+)(-)(-)(+)1

6、28信号的运算与处理电路8.1基本运算电路（重点）8.2实际运放电路的误差分析（只讲1例）8.3对数和反对数运算电路×*8.4模拟乘法器×8.5有源滤波电路（概念、一阶）*8.6开关电容滤波器×集成运放应用概述138.1基本运算电路积分电路微分电路减法电路加法电路148.1.1加法电路反相比例加法电路(1)电路(2)同相比例加法反相器图8.1.1习题8.1.115分析举例3(1)求vO表达式(2)说明A1,A2各构成什么功能电路。解:第一级A1反相比例第二级A2反相加法利用反相信号求和以实现减法

7、运算图8.1.2新的电路结构——多级运放16分析举例4求vO表达式解:方法一，虚短、虚断图8.1.3方法二，叠加定理vS1单独作用，vS2=0:vS2单独作用，vS1=0:反相比例同相比例178.1.2减法电路(1)利用反相信号求和图8.1.2(2)利用差分式电路图8.1.3分析方法小结：(1)基本的虚短、虚断(2)分解为基本电路（多个运放）(3)叠加原理特点：有虚地、结构简单输入电阻小特点：电阻要配对、无虚地、输入电阻不等18关于差分式电路的讨论2.减法电路(1)电阻要配对(2)无虚地(3)输入电阻不

8、等为实现增益调节麻烦电阻配对精度——共模抑制比串联负反馈和并联负反馈19分析举例5求电压增益表达式解：A1、A2为电压跟随器，所以对A3利用虚短、虚断有A4为反相比例解得：习题8.1.720分析举例6第二级A3差分减法电路第一级A1、A2例题8.1.121分析举例7(1)求vO表达式(2)说明A1,A2各构成什么功能电路。集成运放均是理想的解:第一级A1同相比例第二级A2差分电路具有高输入电阻的减法电路228.1.3积分电路特点：反相比例