信号的运算和处理电路-1.ppt

模拟电子技术基础北华航天工业学院电子系2008.3(2)同相加法运算电路**第八章信号的运算和处理电路本章主要内容集成运放组成的基本运算电路。有源滤波电路教学基本要求熟练掌握基本运算电路分析方法、电路结构、工作原理及运算关系。掌握滤波电路的分类以及有源滤波电路的结构和工作原理。AVO越大，运放的线性范围越小，必须在输出与输入之间加负反馈才能扩大其输入信号的线性范围。8.1基本运算电路——集成运放的线性应用1.差模电压增益Avo?106dB2.?VIO/?T?20?V/?C3.3dB带宽fH?7Hz?VO/?T?AVO×?VIO/?T=4V/?C易引起频率失真或Avo?2×105，线性范围小以741型运放为例：理想运放的主要参数：虚断(vP=vN)或(v+=v-)虚短增益与负载无关集成运放是一种高增益、直接耦合的多级放大电路。其差模输入电阻较大。输出电阻较小。在理想情况下，可认为运放满足以下条件：注意：理想运放工作在线性状态下才可应用“虚短”！一、比例运算电路(线性的应用)作用：将信号按比例放大。类型：同相比例放大和反相比例放大。方法：引入深度电压并联负反馈或电压串联负反馈。这样输出电压与运放的开环放大倍数无关，仅与输入电压和反馈系数有关。1.反相比例运算电路结构特点：负反馈引到反相输入端，信号从反相端输入。i1=if虚短虚断虚断虚地输入电阻：ri=R1R2=R1//Rf为保证一定的输入电阻，当放大倍数较大时，需增大Rf，而大电阻的精度差，因此，在放大倍数较大时，该电路结构不再适用。共模电压电压并联负反馈——输出电阻很小！，对运放共模抑制比要求低。平衡电阻，使输入端对地的静态电阻相等，保证静态时输入级的对称性。反相比例电路的特点：2.同相比例运算电路结构特点：负反馈引到反相输入端，信号从同相端输入。虚短虚断虚断反馈方式：电压串联负反馈3.共模输入电压为vI，因此对运放的共模抑制比要求高。1.由于电压负反馈的作用，输出电阻小，可认为是0，因此带负载能力强。2.由于串联负反馈的作用，输入电阻大。同相比例电路的特点：此电路是电压串联负反馈，输入电阻大，输出电阻小，在电路中作用与分立元件的射极输出器相同，但是电压跟随性能更好。结构特点：输出电压全部引到反相输入端，信号从同相端输入。电压跟随器是同相比例运算放大器的特例。电压跟随器二、加减运算电路作用：将若干个输入信号之和或之差按比例放大。类型：同相求和和反相求和。方法：引入深度电压并联负反馈或电压串联负反馈。这样输出电压与运放的开环放大倍数无关，与输入电压和反馈系数有关。1.加法运算电路（1）反相加法运算电路分析：根据“虚断”、“虚短”，∴ii1+ii2+ii3=if反相加法运算电路_R11R2+RFui1uoii1iidifui2ui3R12R13ii2ii3iid当：R11=R12=R13=RF时，有：uo=－(ui1+ui2+ui3)由上列三式可见，加法运算电路与运算放大器本身的参数无关．只要电阻阻值足够精确，就可保证加法运算的精度和稳定性。平衡电阻：R2=R11//R12//R13//RF同相加法运算电路_R1R2+RFuoiiiidifiidui1i2ui2R3i3方法一：利用叠加原理求解(b)同相比例运算_R1R3+RFuo2ui2R2(a)同相比例运算_R1R2+RFuo1ui1R3+注意新的分析方法！(b)同相比例运算_R1R3+RFuo2ui2R2(a)同相比例运算_R1R2+RFuo1ui1R3+由图(a)可得：由图(b)可得：由上式可知，同相加法运算放大电路可进行y=a1x1+a2x2运算。方法二：利用“虚断”、“虚短”求解（课下自行练习）第一级反相比例第二级反相加法利用反相信号求和以实现减法运算即:得：uo=ui1-ui2_R2+Rf2uoui2R2用加法电路构成减法电路_R1+Rf1uo1ui1A1A2当Rf1=R1，Rf2=R2时，2.减法运算电路i3_R1R2+RFuoiiiidifiid