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7.1 概述 7.1.1. 电子系统简介 二、微分运算电路 　　可见：一阶低通有源滤波器与无源低通滤波器的通带截止频率相同；但通带电压放大倍数得到提高。 　　缺点：一阶低通有源滤波器在 f f H 时，滤波特性不理想。对数幅频特性下降速度为 -20 dB / 十倍频。 　　解决办法：采用二阶低通有源滤波器。 7.3.3　简单二阶电路 可提高幅频特性的衰减斜率 简单二阶低通电路 RF 用jω取代s，且令f0=1/(2πRC) 简单二阶低通电路的幅频特性 2.函数关系： 求UO， ⒈电路 ⒉函数关系 7.2.3 积分、微分运算电路 一、积分运算电路 式中uo(t1)为积分起始时刻的输出电压，即积分运算的起始值。积分的终值是t2时刻的输出电压。 当ui为常数时， 若将上述积分电路的输出电压作为电子开关的输入电压，那么积分电路可起延迟作用。 ⒊积分电路的主要用途 ⑵延迟 ⑴波形变换 输入是矩形波，输出是三角波； 输入是正弦波，输出是余弦波。 例：输入信号是方波如图所示，电路参数与前相同: 求输出波形。 以此类推，输出为三角波。 例：设电路中 输出端接一个电子开关，当u0+6V时，电子开关动作 ,若ui在t=0时刻由0跳变到-3V，求u0相对ui的延迟时间。 设u0上升到+6V时所对应的时间为T，则 即延迟时间为1ms。 为了克服集成运放的阻塞现象和自激振荡，实用电路应采取措施。 限制输入电流 限制输出电压幅值 相位补偿 微分电路的应用是很广泛的，在线性系统中，除了可作微分运算外，在脉冲数字电路中，常用来作波形变换。例如将矩形波变换为尖顶脉冲波。 图7.2.20 微分电路 输入、输出波形分析 微分电路的应用 输入波形，输出波形如图7.2.20所示。 输出正尖脉冲。 衰减的快慢与时间常数RC有关,RCT/2。 输出负尖脉冲。 掌握比例、加减、积分电路的工作原理及运算关系 了解微分的工作原理及运算关系 能够运用“虚短”和“虚断”的概念分析各种运算电 路输出电压与输入电压的运算关系 能够根据需要合理选择电路。 本章小结 学完本章后,希望能够达到下列要求： 练习：由理想运方构成的反馈放大电路如图所示。请判断电路中存在何种组态的级间反馈，并求出深度负反馈条件下的输出电压，uo＝f（ui）的表达式。 解：电压串联负反馈 （2分） 练习：（本题10分）电路如图所示，设运放是理想的，试计算输出电压vo的值。 解： vo1单独作用，vs2接地： vs2单独作用，vo1接地： 电路如图所示，设运放为理想器件，输出电压 的起始值 ， 1．分别求 与输入电压间的关系式。 ＝－10V， 问电路中电容值C＝？ 2．在t＝0时接入电压信号，经100ms后 例：电路如图所示，已知u0=-55uI，其余参数如图中所示，试求出R5的值。 5.1　频率响应概述 由于放大电路中存在电抗性元件及晶体管极间电容，所以电路的放大倍数为频率的函数，这种关系称为频率响应或频率特性。 小信号等效模型只适用于低频信号的分析。 5.1.1　频率响应的基本概念 一、 高通电路 + _ + _ C R 图 5.1.1（a)　 RC 高通电路 令： fL　称为下限截止频率 5.1.2　无源滤波电路 分析： 放大电路的对数频率特性称为波特图。 对数幅频特性： 实际幅频特性曲线： 图 5.1.3(a)　 幅频特性 当 f ≥ fL(高频)， 当 f fL (低频)， 高通特性： 且频率愈低，　的值愈小，低频信号不能通过。 0.1 fL fL 10 fL f 0 -20 -40 3dB 　　最大误差为 3 dB，发生在 f = fL处 20dB/十倍频 对数相频特性 图 5.1.3(a)　 相频特性 5.71o -45o/十倍频 fL 0.1 fL 10 fL 45o 90o ?? 0 f 误差 在低频段，高通电路产生 0 ~ 90° 的超前相移。 5.71o 二、 RC 低通电路的波特图 图 5.1.2　RC 低通电路图 + _ + _ C R 令 ： 则： fH　称为上限截止频率 分析： 对数频率特性 对数幅频特性： 0.1 fH fH 10 fH f 0 -20 -40 3dB -20dB/十倍频 图 5.1.3(b)　低通电路的波特图 对数相频特性： fH 10 fH -45o -45o/十倍频 -90o 0.1 fH ?? 0 f 　　在高频段，低通电路产生0~ 90°的滞后相移。 0.707 ?H 截止频率 0 1 |A| 无源滤波电路的缺点： 1、带负载能力差。 2、无放大作用。 3、特性不理想，边沿不陡。 有源滤波器