安徽理工大学模拟电子技术课件 第十四讲.ppt

模拟电子技术基础 安徽理工大学电气工程系 12.1 求和运算电路 12.1.1 反相输入求和电路 12.1.2 同相输入求和电路 12.1.3 双端输入求和电路 * 主讲 ：黄友锐 第十四讲 12.1 求和运算电路 12.2 积分和微分运算电路 12.3 对数和指数运算电路 12.4 电压和电流转换电路 12.1.1 反相输入求和电路 在反相比例运算电路的基础上，增加一个输入支路，就构成了反相输入求和电路，见图12.01。此时两个输入信号电压产生的电流都流向Rf 。所以输出是两输入信号的比例和。 图12.01 反相求和运算电路 12.1.2 同相输入求和电路 在同相比例运算电路的基础上，增加一个输入支路，就构成了同相输入求和电路，如图12.02所示。 图12.02 同相求和运算电路 因运放具有虚断的特性，对运放同相输入端的电位可用叠加原理求得: R R R R R R v R R R R R R R v R R R R R R R R R R v R R R R R v R R v + + ? + + ? = + + + + = f 1 2 i2 1 2 2 2 1 i1 2 1 1 f 1 2 i2 1 2 1 i1 2 o ] ) // ( ) // ( ) // ( ) // ( [ ] ) // ( ) // ( ) // ( ) // ( [ R v R v R R R R R R R R v R R v R R v + ? ? = ? + + = 2 i2 1 i1 f n p f f f i2 2 p i1 1 p o ) ( ) )( ( 由此可得出 // // // f n 2 1 p R R R R R R R = = 式中 + - = v v + + + + = R R R v R R R R R v R R v ) // ( ) // ( ) // ( ) // ( 1 2 i2 1 2 1 i1 2 - + = v R R R v o f 而 , i2 i1 o f 2 1 n p v v v R R R R R + = = = = 时 当 ， 12.1.3 双端输入求和电路 双端输入也称差动输入，双端输入求和运算电路如图12.03所示。其输出电压表达式的推导方法与同相输入运算电路相似。 图12.03双端输入求和运算电路 用叠加原理：当vi1=vi2 =0时，求出vi3和vi4在输出端产生的电压分量vop。当vi3 = vi4 =0时，求出vi1和vi2 在输出端产生的分量von。 先求 式中Rp=R3//R4//R , Rn=R1//R2//Rf 再求 于是 例12.1: 求图12.04所示数据放大器的输出表达式，并分析R1的作用。 解：vs1和vs2为 差模输入信号，为此vo1和vo2也是差模信号，R1的中点为交流零电位。对A3是双端输入放大电路。 图12.04 数据放大器原理图 所以 显然调节R1可以改变放大器的增益。产品数据放大器，如AD624、 AD521等， R1有引线连出，同时有一组R1接成分压器形式，可选择连线接成多种的R1阻值 。 12.2 积分和微分运算电路 12.2.1 积分运算电路 12.2.2 微分运算电路 12.2.1 积分运算电路 积分运算电路的分析方法与求和电路差不多，反相积分运算电路如图12.05所示。 图12.05 积分运算电路 当输入信号是阶跃直流电压VI时，即 图 12.05 积分运算放大电路 （动画12-1） 例12.2:画出在给定输入波形作用下积分器的输出波形。 (a) 阶跃输入信号 (b)方波输入信号 图12.06 积分器的输入和输出波形 图12.06给出了在阶跃输入和方波输入下积分器的输出波形。 这里要注意当输入信号在某一个时间段等于零时，积分器的输出是不变的，保持前一个时间段的最终数值。因为虚地的原因，积分电阻 R 两端无电位差，因此 C 不能放电，故输出电压保持不变。 12.2.2 微分运算电路 微分运算电路如图12.07所示。 图 12.07 微分电路 12.3 对数和指数运算电路 12.3.1 对数运算电路 12.3.2 指数运算电路 12.3.1 对数运算电路 图 12.08 对数运算电路 对数运算电路见图12.08。由图可知 * *