(模拟电子技术基础)第19讲信号的基本运算

1、( (模拟电子技术基础模拟电子技术基础) )第第1919讲信号的讲信号的基本运算基本运算2 2 复习 交流负反馈对放大电路性能的影响 放大倍数 输入输出电阻 通频带 失真 自激振荡3第十九讲 信号的基本运算一、概述二、比例运算电路三、加减运算电路四、积分运算电路和微分运算电路41. 研究的问题研究的问题 （1）什么是运算电路：运算电路的输出电压是输入电）什么是运算电路：运算电路的输出电压是输入电压某种运算的结果，如加、减、乘、除、乘方、开方、积压某种运算的结果，如加、减、乘、除、乘方、开方、积分、微分、对数、指数等。分、微分、对数、指数等。 （2）描述方法：运算关系式）描述方法：运算关系式 u

2、Of (uI) （3）分析方法：）分析方法：“虚短虚短”和和“虚断虚断”是基本出发点。是基本出发点。（1）识别电路。）识别电路。（2）求解运算关系式。）求解运算关系式。2、学习运算电路的基本要求、学习运算电路的基本要求一、概述一、概述53. 理想运放的参数特点理想运放的参数特点Aod、 rid 、fH 均为无穷大，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、失调电压及其温漂、失调电流及其温漂、噪声均为0。 由于由于Aod高达几十万倍，所以集成运放工作在线性区时的高达几十万倍，所以集成运放工作在线性区时的最大输入电压最大输入电压(uPuN)的数值仅为几十一百多微伏。的数值仅为

3、几十一百多微伏。在线性区：在线性区：uOAod(uPuN)， Aod是开环差模放大倍数。是开环差模放大倍数。非线非线性区性区 (uPuN)的数值大于一定值时，的数值大于一定值时，集成运放的输出不是集成运放的输出不是UOM , 就是就是UOM，即集成运放工作在非线性区。，即集成运放工作在非线性区。6因为因为Aod，F=C,AF1，电路处于深度负反馈状态，电路处于深度负反馈状态，故反馈量约等于输入量，即净输入量约为零，故反馈量约等于输入量，即净输入量约为零，所以所以 uNuP0，即，即 uNuPiNiP0如何让运放工作在线性区？如何让运放工作在线性区？4. 集成运放的线性工作区集成运放的线性工作区

4、 uOAod(uP uN)虚短路虚短路虚断路虚断路引入深度负反馈。引入深度负反馈。71. 反相输入反相输入iN=iP=0，uP=iP*R=0uN=uP=0虚地虚地在节点在节点N：RuiiRIFIffFOuRRRiu电阻电阻R？为什么？为什么？二、比例运算电路82. 同相输入同相输入电阻电阻R？为什么？为什么？IPNuuu0Ni)(ffFORRiRiRiuRRRuRuiRINIffI)1 ()(uRRRRRuFiiR0PNii0Ru9IPNOuuuu同相输入比例运算电路的特例：电压跟随器同相输入比例运算电路的特例：电压跟随器? oiRR10三、加减运算电路三、加减运算电路 1. 反相求和反相求和

5、3I32I211I321FPN 0RuRuRuiiiiuuRRR)(3I32I211IffFORuRuRuRRiu方法：节点电流法方法：节点电流法11)()(3I32I211 IfPffPfORuRuRuRRRRRRuRRRu4321iiii4P3PI32PI21PI1RuRuuRuuRuuP43213I32I21I1)1111(uRRRRRuRuRu)( )(4321P3I32I21I1PPRRRRRRuRuRuRu2. 同相求和同相求和设 R1 R2 R3 R4 R Rf ，即RP=RN)()(13I32I211If3I32I211IfPNRuRuRuRRuRuRuRRR123. 加减运算

6、加减运算 利用求和运算电路的分析结果利用求和运算电路的分析结果)(2I21I14I43I3fORuRuRuRuRu设设 R1 R2 Rf R3 R4 R5)(I1I2fOuuRRu实现了差分实现了差分放大电路放大电路13四、积分运算电路和微分运算电路四、积分运算电路和微分运算电路 1. 积分运算电路积分运算电路RuiiRCI)(11O IO21tudtuRCuttdtuRCuIO1)()(1 1O12IO21ItuttuRCuttu为常量，则在若dtRuCuuICO114 在下图（在下图（a）所示电路中，已知输入电压）所示电路中，已知输入电压uI的的波形如图（波形如图（b）所示，当）所示，当t0时时uO0。试画出输。试画出输出电压出电压uO的波形。的波形。 15 解：解： )(d11O IO21tutuRCutt当当uI为常量时为常量时 ：)()(100 )()(10101 )()(11O12I1O12I75112IOtuttututtututtuRCuO16)()(100 1O12IOtuttuu若若t0时：时：uO0，当当t15mS时：时：则则t5ms时时 ：V5 . 2 010)05(5100 )()(100 31O12I OtuttuuV5 . 2 Ou172. 微分运算电路微分运算电路tuRCRiutuCiiRCRddddIOI 为了防止输入突为了防止