中北大学模电 集成运放组成的运算电路.ppt

例 4 求输出电压uO。 讨论：为什么在求解第一级电路的运算关系时可以不考虑第二级电路对它的影响？ 例 5 设计一个放大电路。 技术要求： 增益：-100 频率响应：直流～50kHz(最小值) Ri10MΩ Ro10Ω 例 6 差分运算电路的设计 条件： Rf = 10 k? 要求： uo = uI1 ? 2uI2 R1 = 5 k? R2 = 2R3 R2// R3= R1//Rf ? = 5//10 R2= 10 k? R3= 5 k? 7.5 集成模拟乘法器 7.5.1 集成模拟乘法器的 基本工作原理 6.2　集成模拟乘法器 的应用电路 7.5.2　集成模拟乘法器的 应用电路 7.5.1 模拟乘法器的基本工作原理 一、模拟乘法器的基本特性 符号 KXY X Y ux uy uo uO = Kuxuy K — 增益系数 类型 单象限乘法器 ux、uy 皆为固定极性 二象限乘法器 一个为固定极性，另一个为可正可负 四象限乘法器 ux、uy 皆为可正可负 模 拟 电 子 技 术 传感器接收器 隔离、滤波、放大 运算、转换、比较 功放 电子信息系统的供电电源 电子信息系统 集成运算组成的运算电路 第 7章 7.1 一般问题 7.2 基本运算电路 7.5 集成模拟乘法器及其应用 7.3 对数和指数运算电路 7.4 基本运算电路应用举例 运算放大器的两个工作区域（状态） 1. 运放的电压传输特性 设：电源电压±VCC=±10V。 运放的AOd=104 │Ui│≤1mV时，运放处于线性区。 AOd越大，线性区越小， 当AOd→∞时，线性区→0 7.1一般问题 uO＝Aod(u+－ u-) 理想运算放大器： 开环电压放大倍数 A0d=∞ 差摸输入电阻 Rid=∞ 输出电阻 R0=0 为了扩大运放的线性区，给运放电路引入负反馈： 理想运放工作在线性区的条件： 电路中有负反馈！ 运放工作在线性区的分析方法： 虚短（U+≈U-） 虚断（i+≈i-≈0） 2. 线性应用 3. 非线性应用 运放工作在非线性区的特点： 正、负饱和输出状态 电路处于开环工作状态或引入正反馈！ 运放工作在非线性区的分析方法在下一章讨论。 4. 本章的研究问题 （1）运算电路：运算电路的输出电压是输入电压某种运算的结果，如比例运算、加、减、乘、除、乘方、开方、积分、微分、对数、指数等。 （2）描述方法：运算关系式 uO＝f (uI) （3）分析方法：“虚短”和“虚断” 。 （1）识别电路； （2）掌握输出电压和输入电压运算关系式的求解方法。 5. 学习运算电路的基本要求 7.2　基本运算电路 7.2.1 比例运算 7.2.2 加法与减法运算 7.2.3 微分与积分运算 7.2.1 比例运算 一、反相比例运算 运算放大器在线性应用 时同时存在虚短和虚断 虚断 虚地 Rif R?if 电路引入了哪种组态的负反馈？ 电路的输入电阻为多少？ 3) R2＝？为什么？ Rf太大，噪声大。 R2=R1∥Rf 4) 共模抑制比KCMR≠∞时会影响运算精度吗？为什么？ 保证输入级的对称性 5) 若要Ri＝100kΩ，比例系数为－100，R1＝？ Rf＝？ uIC = 0，对 KCMR 的要求低 二、同相比例运算 电路引入了哪种组态的负反馈？ 输入电阻为多少？ 电阻R2＝？为什么？ 共模抑制比KCMR≠∞时会影响运算精度吗？为什么？ uic=ui，对 KCMR 的要求高 同相输入比例运算电路的特例：电压跟随器 7.2.2 加法与减法运算 一、加法运算 1. 反相加法运算 R3 = R1 // R2 // Rf iF ? i1 + i2 若 Rf = R1= R2 则 uO = ? (uI1+ uI2) 方法一：节点电流法 1. 反相加法运算 方法二：利用叠加原理 首先求解每个输入信号单独作用时的输出电压，然后将所有结果相加，即得到所有输入信号同时作用时的输出电压。 推广 R2 // R3 // R4 = R1// Rf 2. 同相加法运算 必不可少吗？ 若 R2 = R3 = R4 ， 则 uO = uI1+ uI2 Rf = 2R1 R2 // R3 // R4 = R1// Rf 推广 当RP=RN时， 法 1：利用叠加定理 uI2 = 0 uI1 使： uI1 = 0 uI2 使： 一般 R1 = R?1； Rf = R?f uO = uO1 + uO2 = Rf / R1( uI2 ? uI1