模拟电子技术教案7.ppt

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1、模拟电子技术基础第7章信号的运算和处理第7章信号的运算和处理7.1概述7.2基本运算电路7.4有源滤波电路作业：11、12、13、14、18、19在书上作：37.1概述7.1.1电子信息系统的组成7.1.2理想运放的两个工作区信号的提取信号的(预)处理信号的加工信号的执行一、理想运放的性能指标1、开环差模增益（放大倍数）Aod=∞；2、差模输入电阻Rid=∞；3、输出电阻Rod=0；4、共模抑制比KCMR=∞；5、上限截止频率fH=∞。其余均为零。图7.1.1电子信息系统的示意图7.1概述二、理想运放在线性工作区1、理

2、想运放在线性工作区有两个特点：（1）虚短：集成运放两个输入端之间的电压差接近于零即U+≈U-，但不是短路。（2）虚断：流入集成运放两个输入端的电流可视为零（即集成运放两输入端不取电流），I+≈0，I-≈0，但不是断路。线性工作区：电路引入负反馈非线性工作区：运放开环或电路中引入正反馈7.1概述——7.1.2理想运放的两个工作区图7.1.2集成运放引入负反馈2、集成运放工作在线性区的电路特征：电路引入了负反馈7.1概述——7.1.2理想运放的两个工作区三、理想运放的非线性工作区集成运放处于开环或正反馈时，工作在非线性工作

3、区。Ououp-uN特点：（1）输出电压只有两种情况：±UOM;（2）净输入电流为零，iP=iN=0。图7.1.3集成运放工作在非线性区时的电压传输特性7.1概述——7.1.2理想运放的两个工作区7.2基本运算电路7.2.1比例运算电路如右图，Rf引入深度负反馈一.反相比例运算电路1、电路的构成2、函数关系要求Rn=Rp其中Rn=R//Rf,Rp=R’图7.2.1反相比例运算电路uIuOiRiFiNRfRR’iPPN7.2基本运算电路——7.2.1比例运算电路3、特点（1）因为反相输入端为虚地，所以运放的共模输入电压可

4、视为0，因此对共模抑制比要求较低。（2）因为是电压负反馈，所以Rof很小，可视为0，带负载的能力较强。（3）是并联负反馈，Rif≈0，输入电阻Ri≈R。，7.2基本运算电路——7.2.1比例运算电路4、T形网络反相比例运算电路若希望有较高的输入电阻且放大倍数较大，则反馈电阻会很大，大电阻的稳定性差，因此提出T型反馈网络。R3的引入会增大电压放大倍数，使反馈系数减小，为保证足够的反馈深度，应选用开环增益更大的集成运放。R2uIuoi1i2R1R5R3R4Mi3i4图7.2.2整理得：7.2基本运算电路——7.2.1比例运

5、算电路例如：要求输入电阻Ri＝100kΩ，放大倍数Au＝－100，则1、图7.2.1中，Rf=Ri×Au=10MΩ2、图7.2.2中，若R2=R4=R1=100kΩ,代入式R3=1.02kΩ，反馈电阻大大减小。uIuOiRiFiNRfRR’iPPN图7.2.1R2uIuoi1i2R1R5R3R4Mi3i4图7.2.27.2基本运算电路——7.2.1比例运算电路RfRR’uIuouf二、同相比例运算电路1、电路的构成2、函数关系若希望输入电阻高，且输入输出同相位，可用此电路。iRiF图7.2.3uPuNAR’的作用:7.

6、2基本运算电路——7.2.1比例运算电路3、特点（1）是串联负反馈，Rif高达1000MΩ以上。（2）因为是电压负反馈，所以Rof很小，可视为0。（3）由于uN=uP=uI，共模输入电压等于uI，所以对运放的共模抑制比要求较高。7.2基本运算电路——7.2.1比例运算电路三、电压跟随器uO=uIuO=uN=uP=uI,Auf=uO/uI≈1RFuO图7.2.4电压跟随器uIRAuPuN7.2基本运算电路——7.2.1比例运算电路例7.2.2电路如图所示，已知uO=-55uI，其余参数如图中所标注，试求出R5的值。A1-

7、+A2-+R1R2R3R5R4uIuO10kΩ100kΩ100kΩ解：A1构成同相比例运算电路，A2构成反相比例运算电路。因此uO1图7.2.67.2基本运算电路——7.2.1比例运算电路1.反相求和运算电路u=–(++)ui2oui1ui3RfRfRfR1R2R3i1ifＲＲf7.2.2加减运算电路uuI1PＲ一求和运算电路=R1//R2//R3//Rf1O3uI3uI2i2i3ＲＲ2虚地点利用结点电流法求解运算关系，对结点N进行分析，可得：图7.2.7反相求和运算电路N7.2基本运算电路——7.2.2加减运算

8、电路1uo2.同相求和运算电路3uI1uI2uI3ＲＲＲＲf2Ｒi1i2i3图7.2.9同相求和运算电路PN利用结点电流法求解运算关系，对结点P进行分析，可得：7.2基本运算电路——7.2.2加减运算电路当调整某一路电阻时，必须相应的改变R’的值，以保证Rn=Rp.7.2基本运算电路——7.2.2加减运算电路二.加减运算电路Rfu