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.,1,第8章信号的运算与处理电路,引言：理想集成运算放大器及其分析特点,运算电路是集成运算放大器的基本应用电路，它是集成运放的线性应用。讨论的是模拟信号的加法、减法积分和微分、对数和反对数（指数）、以及乘法和除法运算。,1、集成运算放大器理想化的条件,为了分析方便，把运放均视为理想器件：（1）开环电压增益Av=（2）差模输入电阻Rid=（3）开环输出电阻RO=0（4）共模抑制比KCMR=,.,2,2、理想集成运算放大器分析的特点,由于运算放大器的开环电压增益Av=，集成运放两个输入端的电压通常接近于零，即vivNvP0。理想化为vNvP，故称“虚短”。由于运算放大器的差模输入电阻Rid=，集成运放两个输入端几乎不取电流，即iI0。理想化为I+=I-=0，故称“虚断”。,.,3,8.1基本运算电路,一、比例运算电路1、反相输入是深度电压并联负反馈根据“虚短”，vNvP；和“虚断”，I+=I-=0。vNvPI+*R2=0，这称为“虚地”。i1=(uiuN)/R1=ui/R1if=(uNuo)/Rf=uo/Rf又I+=I-=0，i1=if因此Avf=uo/ui=Rf/R1,.,4,2、同相输入,是深度电压串联负反馈,vNvPui,i1=if,i1=uN/R1=ui/R1,if=(uNuo)/Rf=(uiuo)/Rf,uo=(1+Rf/R1)ui,AVf=uo/ui=1+Rf/R1,.,5,二、加法电路,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8.03。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8.03反相求和运算电路,二、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8.04所示。,图8.04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:,由此可得出,.,8,二、减法电路,1、利用反相信号求和以实现减法运算,.,9,2、用差分式电路以实现减法运算,.,10,例、具有高输入阻抗、低输出阻抗的仪用放大器,3、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8.1.5所示。,图8.1.5积分运算电路,当输入信号是阶跃直流电压VI时，即,图8.1.5积分运算放大电路,4、微分运算电路,微分运算电路如图8.1.8所示。,图8.1.8微分电路,8.3对数和指数运算电路,8.3.1对数运算电路,8.3.2指数运算电路,8.3.1对数运算电路,图8.3.1对数运算电路,对数运算电路见图8.3.1。由图可知,8
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