信号运算与处理电路..ppt

2. 实用二阶 LPF f越大，正反馈越强，但接到同相输入端的电容C的电抗越小。合适选择参数，可使f= f0处的Af提高。 通带放大倍数： Aup = 1 + Rf/R1 传递函数： 可推导出： 根据自控理论中有关稳定性判据，当Aup3时，电路稳定，否则电路不稳定。 ——特征频率 Aup3，则Rf2R1 什么反馈？ 为什么引入正反馈？ 为了改善转折频率处的滤波特性！ 2. 实用二阶 LPF Q——等效品质因数，物理意义： 时电压放大倍数与通带放大倍数之比 -40 f / f0 0 -3 -10 -20 10 -30 Q = 0.707 Q = 1 Q = 2 Q = 5 1 · Q=1,Good! –40 dB/十倍频 当 Q = 0.707 时，f0 = fH 2. 实用二阶 LPF -40 f / f0 0 -3 -10 -20 10 -30 Q = 0.707 Q = 1 Q = 2 Q = 5 1 · 正反馈提升了 f 0 附近的 Au。 Aup = 3 时 Q ? ?， 电路产生自激振荡 · Aup = 1 + Rf/R1 3 根据自控理论中有关稳定性判据，当Aup3时，电路稳定，否则电路不稳定。 要求Rf 2R1 例 6-6 已知 f0 =400Hz, Q =0.7,。R1 , Rf , R , C = ？ 解: 根据 取C = 0.1μF 根据 根据 例 I： 已知 R = 160 k?，C = 0.01 ?F， R1 = 170 k?，Rf = 100 k?，求该滤波器的 截止频率、通带增益及 Q 值。 [解]: 特征频率 1. 基本对数运算电路 利用PN结的指数特性实现对数运算 已知二极管的正向伏安特性： A R ui uo D iR R′ iD 6.2.4对数运算电路与指数运算电路 对数运算是利用了PN结的伏安特性！ 也可利用半导体三极管实现 对数运算 其中，IES 是发射结反向饱和电流，uO是ui的对数运算。 注意：ui必须大于零，电路的输出电压小于0.7伏 实际应用时，请选用集成对数运算电路！ 因为精度高，电路更完善， 2. 基本指数（反对数）运算电路 uo = –R IS e ui /UT 输入与输出的关系式为: 指数运算也是利用了PN结的伏安特性！ uO是ui的反对数运算（指数运算） 用半导体三极管实现 反对数运算电路 利用虚短和虚断，电路有 要求 以上两个电路温漂很严重，实际电路都有温度补偿电路 6.3 模拟乘法器及其应用 6.3.2 模拟乘法器的工作原理 6.3.1 模拟乘法器简介 6.3.3　模拟乘法器的应用 6.3.1 模拟乘法器简介 一、模拟乘法器的基本特性 符号 uo = Kuxuy K — 乘积系数 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 ux uy uo ux uy 0 理想模拟乘法器： 对输入电压没有限制， ux= 0 或 uy = 0 时，uO = 0 实际乘法器： ux= 0, uy = 0 时，uO ? 0 — 输出失调电压 ux= 0，uy ? 0 时， 或 uy = 0，ux ? 0 时， — 输出馈通电压 uO ? 0 ux uy uo uo = Kuxuy ux uy uo uo = Kuxuy ro rx ry uo = Kuxuy ux uy 等效电路 理想模拟乘法器： ① rx = ∞， ry = ∞ ② ro = 0 ③ K 值恒定 ④ ux 或uy = 0时，uo = 0 作为使用者，更关心模拟乘法器的外部特性！ 6.3.2 模拟乘法器的工作原理 当 uY uBE3 时， IC3 = (uY- uBE3 )/RE ≈uY/RE 作为使用者，不必深入模拟乘法器的内部结构！ 要求 uY 0 故为二象限乘法器 因 IC3 随 uY 而变，其比值为电导量，称变跨导乘法器 当 uY 较小 时， 相乘结果误差较大 单片集成模拟乘法器（补充） MC1496 —双差分对模拟乘法器 V1、V2、V5 —模拟乘法器 V3、V4、V6 —模拟乘法器 V7 ~ V9 、R5 —电流源电路 R5 、V7 、R1 —电流源基准 V8、V9 —提供 0.5 I0 RY —引入负反馈，扩大 uY 的线性 动态范围 其中，uX UT (? 26 mV) 增益系数 MC1595 +VCC uY R1 RC MC1595 1 2 9 4 7 8 5 12 R3 RC uX 14 6 10 11 3 13 R13 RX RY uO –VEE I