模电信号运算处理电路.pptVIP

第八章 信号的运算与处理电路 8.1 基本运算电路 8.1.1 加法电路 8.1.2 减法电路 8.1.3 积分电路 8.1.4 微分电路 8.1.5 对数运算电路 8.1.6 反对数运算电路 8.1.7 电压和电流转换电路 8.1.2 减法电路1. 用加法器构成减法器 2. 差分式减法器 归纳与推广： 8.2 实际运算放大器运算 电路的误差分析 分析运放电路时，为了简便，通常把运算放大器当作理想运放，其结果与实际会有一定的误差，下面就分析这些误差。 造成这些误差的原因有AVO 、 、 、 、VIO、IIO、IIB、 、 等不理想 以同相比例放大器为例分别分析 1. AVO、KCMR 为有限值,其它参数为理想的情况 2. VⅠO、IⅠO不为0 其它参数为理想的情况 小三角是一个理想放大器； 大三角是一个实际放大器；输入为0输出电压不为0，等效到输入端为VⅠO IN =IIB+IIO/2 IP=IIB－IIO/2 VIO与IIO的方向是随机的 从N’点向左看VO相当于源，作戴维宁等效如图。 IN =IIB+IIO/2在R1//Rf上有压降 　　　　　　　　　　在R2上也有压降　　　　　　　　　　　　　　 于是有等效电路如图 VP=－ VN= －VIO－ VP= VN － = －VIO－ 可见R越大、C越小、积分时间越长，误差越大 温漂影响见P.340 (8.2.10)式 8.4 模拟乘法器 8.5 有 源 滤 波 器 8.5.1 概述 8.5.1.1 滤波器的分类 8.5.1.2 滤波器的用途 8.5.1.3 滤波器的通式 我们学过无源滤波器（即仅由R、L、C等元件组成而无放大器的滤波器） 我们还可以用低通和高通滤波器串联构成低频带通、带阻滤波器 8.5.1.3 滤波器的通式 理想滤波器 实际一阶滤波器 理想滤波器的传递函数： n的阶次即滤波器的阶次，阶次越高，越逼近理想(见P.357)。分子分母都可以分解为若干个二次多项式（和一个一次多项式， n为奇数）之积的形式。所以，只要会设计一阶、二阶滤波器，串联起来就是多阶滤波器。 二阶滤波器通式 其中Q为品质因数；α=1/ Q称为阻尼系数；ωn为特征角频率，对于带通和带阻滤波器是中心频率；当 时对于低通滤波器是高频截止频率ωH ，对于高通滤波器是低频截止频率ωL ， Avp是通带增益。 按滤波性能分类，滤波器又可分为： 滤波器的电路形式：压控电压源型、无限增益多路反馈型、双二次型 在实际应用中滤波器的问题分为“分析”与“设计” 分析时，根据电路求出传递函数，归纳为“通式”的形式。与标准“通式”对比，便可知是哪种滤波器（低通？…?)；通带增益是多少；特征频率是多少；是哪种性能（巴特沃思？…?) 设计时，先选中滤波器电路形式（无限增益多路反馈型？…?)，再选电容器参数，然后根据 题目要求的 参数，依其公式便可设计出其它电路参数。 本节参考书： 李永敏编《检测仪器电子电路》 西北工业大学出版社 8.5.2 有源低通滤波器(LPF) 8.5.2.1 低通滤波器的主要技术指标 8.5.2.2 简单一阶低通有源滤波器 8.5.2.3 简单二阶低通有源滤波器 8.5.2.4 二阶压控型低通有源滤波器 8.5.2.5 二阶反相型低通有源滤波器 8.5.2.6 二阶双二次型低通有源滤波器 8.5.2.6 二阶双二次型低通有源滤波器 8.3 有源高通滤波器 8.4 有源带通滤波器(BPF) 和带阻滤波器(BEF) 第八章 结束 （1）通带增益 当 f = 0, 或频率很低时，各电容器可视为开路，通带内的增益为 图8.06 二阶LPF 图8.07二阶LPF的幅频特性曲线 （2）二阶低通有源滤波器传递函数 根据图8.06可以写出 通常有 C1=C2=C ，联立求解以上三式，可得滤波器的传递函数 (3)通带截止频率 将s换成 jω，令 ,可得 当 时，上式分母的模 解得截止频率 与理想的二阶波特图相比，在超过 以后，幅频特性以-40 dB/dec的速率下降，比一阶的下降快。但在通带截止频率 之间幅频特性下降的还不够快。 （1