模拟电电子技术基础第7章第四版童诗白华成英ppt课件.ppt

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1、0导言1常用半导体器件2基本放大电路3多级放大电路4集成运算放大电路5放大电路的频率响应6放大电路中的反馈7信号的运算和处理8波形的发生和信号的变换9功率放大电路10直流电源模拟电子技术基础7信号的运算和处理7.1基本运算电路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7.4电子信息系统预处理中所用放大电路7.5Multisim应用举例7信号的运算和处理7.1基本运算电路7.1.1概述7.1.2比例运算电路7.1.3加减运算电路7.1.4积分运算电路和微分运算电路将输入信号作为变量，输出信号作为函数，当输入信号与输出信号存在一定的数学关系时，例如：比例、加减、积分、微

2、分、对数、指数等基本运算关系，对应实现运算关系的电路——称为基本运算电路。7.1基本运算电路7.1.1概述——构成运算电路的基本单元电路——集成运算放大电路一、理想运放的性能指标1）开环差模大倍数Aod=∞(实际为105~107）2）输入电阻Rid=∞(实际为2MΩ）3）输出电阻Rod=04）共模抑制比KCMR=∞5)上限截止频率fH=∞由于uo为有限值，Aod为无穷大，因而净输入电压vP-vN≈0二、理想运放在线性工作区(指输入、输出成线性关系）1.理想运放在线性工作区的特点vPvNvOiPiN“虚短路”特点1）vP≈vN---“虚短”即：vP≈vN因为净输入电压为零，输入电阻

3、为无穷大，所以两个输入端的输入电流也均为零。vPvNuOiPiN“虚断路”对于工作在线性区的应用电路，“虚短”和“虚断”是分析其输入信号和输出信号关系的基本出发点。特点2）ip=iN≈0---“虚断”2、集成运放工作在线性区的条件：引入负反馈且1+AF>>1。因为理想运放Aod=∞，所以输入端只要有信号输入（无论信号多么小），集成运放开环时，其输出端将有一个超出线性范围的信号+Vom或-Vom。因此，只有引入负反馈，才能保证运放工作在线性区。负反馈是否存在，也就决定运放是否工作在线性区。vPvNvO7.1基本运算电路7.1.1概述7.1.2比例运算电路7.1.3加减运算电路7.1

4、.4积分运算电路和微分运算电路一、同相放大电路1.基本电路图2.3.1同相放大电路（a）电路图（b）小信号电路模型输入信号输出信号反馈信号4.几项技术指标的近似计算(1)电压增益Av根据虚短和虚断的概念有所以（可作为公式直接使用）(2)输入电阻Ri输入电阻定义根据虚短和虚断有所以(3)输出电阻Ro0_++RfR1RPvivoAv=1+RfR1当Rf=0时,Av=1vo=vi电压跟随器5.电压跟随器根据虚短和虚断有所以（可作为公式直接使用）电压跟随器的作用无电压跟随器时负载上得到的电压电压跟随器时根据虚短和虚断有消除了负载变化对输出电压的影响二、反相放大电路1.基本电路（a）电

5、路图（b）由虚短引出虚地vn≈0图2.3.5反相放大电路2.几项技术指标的近似计算(1)电压增益Av根据虚短和虚断的概念有所以即（可作为公式直接使用）(2)输入电阻Ri输入电阻定义根据虚短和虚断有(3)输出电阻Ro同相和反相放大电路比较同相反相电路形式AvRiRoR100例.电路如图所示，设运放是理想的。当输入电压为+2V时，则vO=?VA例:电路如图所示，设运放是理想的。当输入电压为+1V时，则输出电压vO=?vA1vO1vO2=v01-vO2=2V7.1基本运算电路7.1.1概述7.1.2比例运算电路7.1.3加减运算电路7.1.4积分运算电路和微分运算电路根据虚短、虚断和N

6、点的KCL得：若则有（加法运算）输出再接一级反相电路可得一、求和电路从结构上看，它是反相输入和同相输入相结合的放大电路。当则若继续有则根据虚短、虚断和N、P点的KCL得：二、求差电路从放大器角度看增益为当输入电阻为（该电路也称为差分式减法电路）一种高输入电阻的差分电路同相输入放大电路差分式放大电路电路的总输出电压当7.1基本运算电路7.1.1概述7.1.2比例运算电路7.1.3加减运算电路7.1.4积分运算电路和微分运算电路1.积分电路式中，负号表示vO与vS在相位上是相反的。根据“虚短”，得根据“虚断”，得即因此电容器被充电，其充电电流为设电容器C的初始电压为零，则（积分运算）

7、7.1.4积分电路和微分电路当vS为阶跃电压时，有1.积分电路vO与t成线性关系对于输入信号的不同，积分电路可表现出不同的输出特性：若输入为阶跃信号，则积分电路表现为与输入成线性关系增长直到C充电结束，使运放进入饱和状态。充电时间τ=RC。若输入为方波信号，则积分电路表现为充电与放电交替进行的状态（理想），对外表现为三角波。tui0tuo0τtui0tuo0如果将积分电路中R和C的位置互换，便构成基本微分电路。它是积分的逆运算。根据虚断原则，有而当输入电压us为阶跃信号时，输出电