模拟电子电路模拟集成电路系统ppt课件.ppt

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1、二、指数（反对数）运算器反对数（指数）运算器－＋uiuoifRfiCRp等效框图：三、乘法器(Multiplier)和除法器(Divider)基本原理：图7—17乘法器和除法器(a)乘法器；(b)除法器u02u01u03比例运算电路微积分运算电路反相比例运算电路同相比例运算电路电压跟随器微分运算电路积分运算电路加减运算电路反相求和电路同相求和电路差分电路其他运算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小结7-1-6V/I变换和I/V变换一、电压源—电流源变换电路(V/I变换)图7-18V/I变换电路设R1R3=R2R4，则(7—24)

2、可见，负载电流IL与ui成正比，且与负载ZL无关。二、电流源—电压源变换电路(I/V变换)图7-19将光电流变换为电压输出的电路图7—20所示电路，是用来测量大电流的实际电路。图中R3(=0.01Ω)为电流采样电阻。由于运放输入电流极小，负载电流IL全部流经R3，产生的采样电压U3=R3·IL。运放输出加到场效应管栅极，构成深度负反馈，故利用“虚短路”特性，有U+=U-,即而场效应管漏极电流ID等于源极电流IS，输出电压Uo为(7—25)图7-20测量大电流IL的电路精密整流电路是由于硅二极管的起始导通电压约为0.7V，用它来进行整流，会产生很大

3、的误差的缘故而提出对小信号电压进行整流，若采用由集成运放组件和二极管组成的如图所示整流电路就可完成对微弱信号进行半波精密整流。半波精密整流电路2+-32612112R1RfD1D2Rpuiu0Au’07-3-1精密整流电路ttuo0ui0(b)Vui＋－uo＋－RL(a)0.7V精密半波整流电路ui=0时uO=0D1、D2uO=0ui>0时uO<0D1、D2uO=0ui<0时uO>0D1、D2uO=-(Rf/R1)ui工作原理：uOui-Rf/R1传输特性uituOtuiRfR1-输入正弦波输出半波半波精密整流电

4、路2+-32612112R1RfD1D2Rpuiu0Au’0如果需要对小信号进行绝对值运算，可采用下图所示电路。精密全波整流电路精密全波整流电路(1)当ui>0时，uo1=-ui,uo=-ui-2uo1=-ui+2ui=ui(2)当ui＜0时，uo1=0,uo=-ui=-(-

5、ui

6、)=

7、ui

8、。所以图整流电路波形精密全波整流电路仪器放大器是用来放大微弱差值信号的高精度放大器。特点：KCMR很高、Ri很大，Av在很大范围内可调。三运放仪器放大器由得由得由减法器A3得：若R1=R2=R、R3=R5、R4=R6整理得ui1+-A1R1-+A2RGuo

9、1uOui2-+A3R2R3R4R5R6iGuo2(1)当ui＞uo时，uo1＞0，二极管开关V导通，C充电，且整个电路(A1、A2)构成跟随器，uo=uC≈ui，输出跟随ui增大；(2)当ui＜uo时，uo1＜0，V截止，A2输入阻抗很大，C无放电回路，故uo=uC，处于保持状态。这样，即可以实现峰值检波。峰值检波电路图7—46峰值检波及电路(a)波形；(b)电路在计算机实时控制和非电量的测量系统中，通常要将模拟量转换为数字量。由于模拟量为时间的连续函数，用数字方法表示模拟量时不可能将模拟量每一瞬时的数值都表示出来，而只能按控制信号的周期对模

10、拟量进行定期采集，使输出准确地跟随输入信号的变化，并将采集的信号保存一段时间（以便在这段时间内转换为数字信号），直至下一个采集命令到达再重新进行采集。取样保持电路2.工作原理1.电路采样阶段：uG为高电平，S闭合(场效应管导通)，ui对存储电容C充电，uo=uC=ui。保持阶段：uG为0，S断开(场效应管截止)，输出保持该阶段开始瞬间的值不变。采样脉冲采样速度愈高，愈接近模拟信号的变化情况。取样保持电路(a)电路－＋uiuouc控制信号CRS＋－＋－＋－Auiuou0t(b)输入输出信号波形当控制信号u为高电平时，开关闭合，电路处于采样周期。这时

11、ui对存储电容元件C充电，u0=uc=ui，即输出电压跟随输入电压的变化（运算放大器接成跟随器）。当控制电压变为低电平时，开关断开，电路处于保持周期。因为电容元件无放电回路，故uo=uc。输入、输出波形如图uiuou0t(b)输入输出信号波形控制信号(a)电路－＋uiuouc控制信号CRS＋－＋－＋－A取样保持电路uC=ui(ui＞uC,C充电，ui＜uC,C放电)。取样保持电路图7—47取样保持电路(a)模型；(b)电路电压比较器的功能：电压比较器用来比较输入信号与参考电压的大小。当两者幅度相等时输出电压产生跃变，由高电平变成低电平，或者由

12、低电平变成高电平。由此来判断输入信号的大小和极性。用途：数模转换、数字仪表、自动控制和自动检测等技术领域，以及波形产生及变