第八章 信号的运算及处理电路.ppt

8.5.3 二阶有源滤波电路 1. 压控电压源低通滤波电路 归一化的幅频响应 相频响应 8.5.3 二阶有源滤波电路 1. 压控电压源低通滤波电路 归一化的幅频响应波特图 8.5.3 二阶有源滤波电路 2. 压控电压源高通滤波电路 将低通电路中的电容和电阻对换，便成为高通电路。 传递函数 归一化的幅频响应 滤波电路才能稳 定工作 * 8.1 基本运算电路 8.2 实际运放电路的误差分析 8.3 对数和反对数运算电路 8.5 有源滤波电路 8.1 基本运算电路 一、概述 Aod、 rid 、fH 均为无穷大，ro、失调电压及其温漂、失调电流及其温漂、噪声均为0。 因为vO为有限值， Aod＝∞，所以 vN－vP＝0，即 vN＝vP…………虚短 因为rid＝∞，所以 iN＝iP＝0………虚断 电路特征：引入电压负反馈。 无源网络 2. 集成运放的线性工作区: vO＝Aod(vP－ vN) 1. 理想运放的参数特点 8.1 基本运算电路 3. 研究的问题 （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，如加、减、积分、微分、对数、指数等。 （2）描述方法：运算关系式 vO＝f (vI) （3）分析方法：“虚短”和“虚断”是基本出发点。 （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。 4、学习运算电路的基本要求 8.1 基本运算电路 ? 比例运算电路 ? 积分电路 ? 微分电路 ? 减法电路 ? 加法电路 1. 比例运算电路 （1）反相比例运算电路 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。如何利用相对小的电阻获得－100的比例系数？ iN=iP=0， vN=vP=0－－虚地 在节点N： R2 = R1∥Rf 4) 若要Ri＝100kΩ，比例系数为－100，R1＝？ Rf＝？ 保证输入级的对称性 1. 比例运算电路 （1）反相比例运算电路 T 形反馈网络反相比例运算电路 利用R4中有较大电流来获得较大数值的比例系数。 电路引入了哪种组态的负反馈？ 输入电阻为多少？ 电阻R’＝？为什么？ 共模抑制比KCMR≠∞时会影响运算精度吗？为什么？ 1. 比例运算电路 （2）同相比例运算电路 利用虚短和虚断得 输出与输入同相 运算关系的分析方法：节点电流法 1. 比例运算电路 （2）同相比例运算电路 同相输入比例运算电路的特例：电压跟随器 2. 加法电路 根据虚短、虚断和N点的KCL得： 若 则有 （加法运算） 输出再接一级反相电路 可得 3. 减法电路 第一级反相比例 第二级反相加法 （1）利用反相信号求和以实现减法运算 即 当 时 得 （减法运算） 从结构上看，它是反相输入和同相输入相结合的放大电路。 （2）利用差分式电路以实现减法运算 当 则 若继续有 则 根据虚短、虚断和N、P点的KCL得： 4. 积分电路 式中，负号表示vO与vS在相位上是相反的。 根据“虚短”，得 根据“虚断”，得 即 因此 电容器被充电，其充电电流为 设电容器C的初始电压为零，则 （积分运算） 当vS为阶跃电压时，有 4. 积分电路 vO与 t 成线性关系 5. 微分电路 end 8.2 实际运放电路的误差分析 共模抑制比KCMR为有限值的情况 输入失调电压VIO、输入失调电流IIO 不为零时的情况 1. 共模抑制比KCMR为有限值的情况 同相比例运算电路 闭环电压增益 理想情况 越大，误差越小。 2. VIO、IIO不为零 时的情况 输入为零时的等效电路 解得误差电压 当 时，可以 消除偏置电流 引起的 误差，此时 当电路为积分运算时， 即 换成电容C，则 时间越长，误差越大，且易使输出进入饱和状态。 引起的误差仍存在 2. VIO、IIO不为零 时的情况 减小误差的方法 输入端加补偿电路 利用运放自带的调 零电路 end 8.3 对数和反对数运算电路 ? 对数运算电路 ? 反对数运算电路 其中，IES 是发射结反向饱和电流，vO是vS的对数运算。 1. 对数运算电路 利用PN结的指数特性实现对数运算 BJT的发射结有 注意：vS必须大于零，电路的输出电压小于0.7伏 利用虚短和虚断，电路有 当 时， vO是vS的反对数运算（指数运算） 2. 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