第七章信号的运算与处理7.3ppt课件

1、 1. 积分运算电路积分运算电路 dtuRCdtiCuCIO112. 微分运算电路微分运算电路dtduRCRiuRIO RIuUuuSITDOln 3. 对数运算电路对数运算电路 4. 指数运算电路指数运算电路RIRiuUuTIeSRO 5. 乘法运算和除法运算电路乘法运算和除法运算电路功能功能模拟乘法器的集成电路多采用变跨导型电路模拟乘法器的集成电路多采用变跨导型电路 一、模拟乘法器的符号及其等效电路一、模拟乘法器的符号及其等效电路 二、理想模拟乘法器应具备的条件二、理想模拟乘法器应具备的条件 （1ri1和和ri2为无穷大；为无穷大； （3k为定值；为定值； 三、模拟乘法器的分类三、模拟乘法

2、器的分类 7.3.2 变跨导型模拟乘法器的工作原理变跨导型模拟乘法器的工作原理 一、差分放大电路的差模传输特一、差分放大电路的差模传输特性性差模输入电压差模输入电压uX=uId=uBE1-uBE2差分管的跨导差分管的跨导TOTEQm2UIUIg 可以证明可以证明)2( mOTXXCUuuRgu 电压传输特性如图所示电压传输特性如图所示 二、可控恒流源差分放大电路的乘法特性二、可控恒流源差分放大电路的乘法特性当当uYuBE3时时e3YRuIC 代入前式得代入前式得)( 2BE3YYYeOUuukuuuRURuXXTC 缺点缺点uY值越小，误差越大；值越小，误差越大；uO与温度有关；与温度有关；电

3、路只能工作在两象限电路只能工作在两象限 三、四象限变跨导型模拟乘法器三、四象限变跨导型模拟乘法器可以得出可以得出)2,2(TYTXUuUu 该电路为四象限模拟乘法器；该电路为四象限模拟乘法器；该电路为双端输出形式，可将其转换成单端输出形式。该电路为双端输出形式，可将其转换成单端输出形式。YXYX2O4ukuuuUIuT 7.3.3 模拟乘法器在运算电路中的应用模拟乘法器在运算电路中的应用注意注意 一、乘方运算一、乘方运算 1. 平方运算电路平方运算电路实现二倍频信号输出实现二倍频信号输出例如：例如：设设tUu sin2iI ，那么，那么)2cos1(sin2222OtkUtkUuii 2. 任

4、意次幂的运算电路任意次幂的运算电路（1利用多个模拟乘法器串联实现利用多个模拟乘法器串联实现缺缺 点点（2利用模拟乘法器与集成对数和指数运算电路的组合实现利用模拟乘法器与集成对数和指数运算电路的组合实现uO1=k1lnuI，uO2=k1k2NlnuINI3NI3O21kkkukuku ， 二、除法运算电路二、除法运算电路 1. 电路对电路对uI2的要求：的要求：2. uO与与uI1、uI2的关系的关系根据根据“虚短虚短和和“虚断虚断规则规则可得可得uN=uP=0 （“虚地虚地”）i1=i22OI22O1I1RukuRuRu I2I112OuukRRu 该电路为两象限除法运算电路。该电路为两象限除

5、法运算电路。 三、开方运算电路三、开方运算电路 1. 平方根运算电路平方根运算电路若电路引入的是负反馈，那么若电路引入的是负反馈，那么 根据根据“虚短虚短和和“虚断虚断规则可规则可得得 uN=uP=0（“虚地虚地”）i1=i22O1IRuRu 2OOkuu 1I2OkRuRu 确保负反馈确保负反馈 若若uI0，则运放将出现闭锁现象。，则运放将出现闭锁现象。防止措施防止措施: 2. 立方根运算电路立方根运算电路可以得出可以得出3I122OuRkRu 该电路能确保负反馈；该电路能确保负反馈； 3. 任意次运算电路任意次运算电路与乘方运算电路相似与乘方运算电路相似N1） 【例【例7.3.1】运算电路如图所示。若模拟乘法器】运算电路如图所示。若模拟乘法器uO=kuXuY=-0.1V-1uXuY。（。（1电路对电路对uI极性是否有要求？简述理由；（极性是否有要求？简述理由；（2求求解电路的运算关系式。解电路的运算关系式。 【解】【解】 （1uI30 （2P点电位点电位NI2212P