模拟电路分析 第七章 信号的运算和处理.ppt

第七章 信号的运算和处理 §7.1 集成运放组成的运算电路 板布局如图所示: 例8:用理想运放实现以下运算电路，要求画出电路原理图，必要时，给出元件数值。 解：应用理想运放实现要求运算功能的电路很多，基本电路为 (1) Vo=Vi, 可用电压跟随器实现，电路图如图所示。 例8:用理想运放实现以下运算电路，要求画出电路原理图，必要时，给出元件数值。 板布局如图所示: 例3、电路如下图所示，求输出电压 表达式。 解： 例4、用理想运放实现以下运算电路，要求画出电路原理图，必要时，给出元件数值。 可综合加法电路和积分电路的设计思想实现，其电路图如图所示。 讨论： 依题意设计电路原理图，实现方法是多种多样的，一般情况下可以利用基本运算单元电路组合实现或综合运用基本单元电路的设计思想实现。 实现时要注意电路元件参数的选择应合理。 例7、电路如图所示，设A1、A2为理想运放，试求输出电压与输入电压之间的函数关系。 解：电路中A1、A2为理想运放，满足条件 各电流值为： 分析： 电路中理想运算放大器工作于线性状态 时，利用虚断和虚短条件下及相关电路分析 方法进行分析推导，是求解电路输出电压与 输入电压函数关系的基本途径。 例8、如图所示电路, 运算放大器都是理想器件, 电容C上的初始电压为零。 求V0(t)与 Vi(t)的关系表达式； 解：积分电路 因理想运算放大器满足V+=V-，于是有 分析： 由多个运算放大器组成的线性电路，可根据单个电路的输入输出关系，求出总电路的运算关系。 本例首先确定积分电路关系，再根据理想运算放大器的分析方法，确定输入输出电 压关系。 五、对数运算电路和指数运算电路（自学） §7.2 模拟乘法器及其在 运算电路中的应用（自学） §7.3 有源滤波电路（自学） 典型值如下： R= 30 k? R1= 10 k? C=10 nF 例5：A/D变换器要求其输入电压的幅度为0 ~ +5V，现有信号变化范围为-5V~+5V。试设计一电平变换电路，将其变化范围变为0~+5V。 +5V -5V +5V +2.5V 电平抬高电路 A/D 计算机 ui uo uo = 0.5ui+2.5 V uo =0.5ui +2.5 V =0.5 (ui +5) V _ + ? + ? 10k? 20k? +5V 5k? ui 20k? uo1 uo _ + ? + ? 20k? 20k? 10k ? 例6： R1=10k? , R2=20k? , ui 1=-1V， ui 2=1V 。求:uo uo _ + ? + ? R2 R1 R1 R2 ui1 _ + ? + ? ui2 _ + ? + ? R2 R1 RP uo= (uo2- uo1) =(20/10)[3-(-1) ] =8V R2 R1 uo1= ui1=-1V uo2= ui2(1+R2/R1)=3V I1 I3 ← ← I1 I3 I2 I4 I5 ← ← ← ← ← I1 I3 小 结 1、熟记理想运放的主要参数及其推论。 2、在分析运放的应用电路时，应能综合应用电工技术基础中复杂直流电路的分析方法，如：电位的计算、基尔霍夫定律、叠加原理等。 3、VO的大小不应超过电源电压的范围。 4、多运放组合电路可分解为单运放应用电路，然后再分级处理。 对输入电压的极性和幅值有何要求？ 1. 对数运算 实用电路中常常采取措施消除IS对运算关系的影响 利用PN结端电压与电流的关系 实际极性 ICM限制其值 三运放电路是差动放大器，放大倍数可变。 由于输入均在同相端，此电路的输入电阻高。 R1 R1 – A R2 R2 + 1. 它们都引入电压负反馈，因此输出电阻都比较小 。 2. 关于输入电阻：反相输入的输入电阻较小，同相输入的输入电阻较高。 3. 同相输入的共模电压高，反相输入的共模电压小。 比例运算电路与加减运算电路小结 4. 以上放大器均可级联, 级联时各级放大倍数独立计算。 在满足电阻平衡条件（R1//R2//…//Rf)=(R3//R4//…//R) , 电路具有以下关系：(Rf/R1+Rf