信号的运算与处理电路-绝对值电路

1、2 集成运放与外部不同形式的反馈电路相配合，可以实集成运放与外部不同形式的反馈电路相配合，可以实现输入量与输出量之间的各种特定函数关系，即可完现输入量与输出量之间的各种特定函数关系，即可完成对信号的运算、处理、变换等模拟功能。成对信号的运算、处理、变换等模拟功能。集成运放的基本应用可分为：集成运放的基本应用可分为：线性应用线性应用非线性应用非线性应用外加深度负反馈电路，使运放工作在线性外加深度负反馈电路，使运放工作在线性区，可构成模拟运算电路、滤波电路等。分析时采用区，可构成模拟运算电路、滤波电路等。分析时采用虚短、虚断的概念。虚短、虚断的概念。开环或引入正反馈，使运放工作在非线开环或引入正反

2、馈，使运放工作在非线性区，可构成比较器、波形发生电路等，此时运放表性区，可构成比较器、波形发生电路等，此时运放表现出开关特性。现出开关特性。345.1.4 5.1.4 积分运算电路积分运算电路 积分电路是组成模拟计算机的基本单元，用以实现积分电路是组成模拟计算机的基本单元，用以实现对微分方程的模拟。也常用于控制和测量系统，其充对微分方程的模拟。也常用于控制和测量系统，其充放电过程可实现延时、定时及各种波形的产生。放电过程可实现延时、定时及各种波形的产生。因反相输入端虚地，有因反相输入端虚地，有Cuu o又因虚断，则又因虚断，则Cii RiiRuC i)0(10CtCCUtiCuu do)0(1

3、0CtUtuRCu dio5应用举例：应用举例：tui0tuo01、输入方波，输出、输入方波，输出是三角波。是三角波。62、如果积分器从某一时刻输入一直流、如果积分器从某一时刻输入一直流电压，输出将反向积分，经过一定的时电压，输出将反向积分，经过一定的时间后输出饱和。间后输出饱和。tui0tuo0 t0oUdtRC1uU-UomMomUTRC1U URCUTomM TM积分时限积分时限75.1.5 微分运算电路微分运算电路微分是积分的逆运算。微分是积分的逆运算。因虚断，则因虚断，则RCii 因反相输入端虚地，有因反相输入端虚地，有RiuR oRiC tuRCCdd tuRCuddio 微分电路

4、可实现波形转微分电路可实现波形转换，如将矩形波变换为换，如将矩形波变换为尖脉冲。尖脉冲。微分电路可实现移相作用，微分电路可实现移相作用，如当如当ui=Umsint时，时，tRCUtuRCu cosddmio uo 比比ui 滞后滞后90 。85.3 信号变换电路信号变换电路在控制、遥测、近代生物物理和医学等在控制、遥测、近代生物物理和医学等领域，常需要将模拟信号进行转换。领域，常需要将模拟信号进行转换。电电压压-电流电流和和电流电流-电压电压变换器广泛应用于变换器广泛应用于放大电路和传感器的连接处，是很有用放大电路和传感器的连接处，是很有用的电子电路。的电子电路。9Riuos=输出电流与输入电

5、压成比例。输出电流与输入电压成比例。1 1、负载不接地、负载不接地so1uRi 或或5.3.1 电压电压-电流变换器电流变换器102 2、负载接地、负载接地o2433i4341uRRRuRRRu 11211-150oou.uRRRu oioo1o-RuRuuio 设设R1R2 R3 R4o2i5050u.u. 11uuoouu 21ioouuu 11fso=Riu输出电压与输入电流成比例。输出电压与输入电流成比例。sf= ii5.3.2 电流电流-电压变换器电压变换器125.3.3 常用特征值运算电路一、绝对值运算电路一、绝对值运算电路RuIio|UOoUi只要用前面所学的线性整流电只要用前面

6、所学的线性整流电路就可以了（可参见第三章图路就可以了（可参见第三章图3-11、图、图3-13、图、图3-14，但不，但不要其中的滤波电容）。要其中的滤波电容）。NUiUoUNRIoVD1VD3VD2VD4mA13二、峰值运算电路二、峰值运算电路利用二极管单向导电特性，使电容单向充电，记忆其峰值利用二极管单向导电特性，使电容单向充电，记忆其峰值Vim1Vim2Vim3ViVot上述电路记录正峰值，若要记录负峰值，上述电路记录正峰值，若要记录负峰值，D1、D2反接即可。反接即可。通过两正反峰值相加电路，我们可以得到峰峰电路。通过两正反峰值相加电路，我们可以得到峰峰电路。正峰值正峰值检波器检波器ui

7、反相器反相器正峰值正峰值检波器检波器相加电路相加电路-ui(-ui)maxuimax14N1UiUoUCR2VD1SCN2R1VD2U1R1165.4 有源滤波器有源滤波器175.4.1 有源滤波器的基本概念与分类有源滤波器的基本概念与分类1、有源滤波器的基本概念、有源滤波器的基本概念滤波器：让特定频带中的信号通过，将频带外的信滤波器：让特定频带中的信号通过，将频带外的信号予以阻止。号予以阻止。有源滤波器：由有源滤波器：由RC元件和运放组成的具有频率选择元件和运放组成的具有频率选择功能的电路，且因运放具有高开环增益、输入电阻高、功能的电路，且因运放具有高开环增益、输入电阻高、输出电阻低，使滤波

8、器能提供一定的增益和起到缓冲输出电阻低，使滤波器能提供一定的增益和起到缓冲作用。作用。新型集成滤波器：开关电容滤波器、全新型集成滤波器：开关电容滤波器、全MOS连续时连续时间滤波器等。间滤波器等。本节简单介绍本节简单介绍RC有源滤波器。有源滤波器。182、有源滤波器的分类、有源滤波器的分类 由选频性能，滤波器可分为：低通、高通、带通、由选频性能，滤波器可分为：低通、高通、带通、带阻和全通几种类型。带阻和全通几种类型。幅频响应特性如图：幅频响应特性如图：193、滤波器的作用、滤波器的作用 滤波器主要用来滤除信号中无用的频率成分。滤波器主要用来滤除信号中无用的频率成分。例如：例如：含有高频干扰含有

9、高频干扰的低频率信号的低频率信号205.4.2 低通滤波器低通滤波器1、一阶低通滤波器、一阶低通滤波器一阶无源低通滤波一阶无源低通滤波同相比例放大同相比例放大1）传递函数）传递函数i11UCjRCjU i11URCj URRU12o1RCjURR 11i12RCjRRA 1112uoup1ffjA 通带增益通带增益12up1RRA 截止频率截止频率RCf 21o 21特点：特点： a.电路简单；电路简单； b.通带内具有较高增通带内具有较高增益；益； c.阻带衰减太慢，选阻带衰减太慢，选择性较差择性较差2）幅频特性）幅频特性2upu1)ff(A|A|o 可采用二阶或高阶可采用二阶或高阶低通滤波器低通滤波器225.4.3 高通滤波器高通滤波器1、一阶高通滤波器、一阶高通滤波器1）传递函数）传递函数i1UCjRRU RCjU 11i URRU1fo1RCjURRU 111i1fo RCjRRA 1111fu ffjAoup1 1fup1RRA RCf 21o 232）幅频特性）幅频特性特点：特点： a.电路简单；电路简单； b.通带内具有较高增通带内具有较高增益；益； c.阻带衰减太慢，选阻带衰减太慢，选择性较差择性较差2oupu1)ff(A|A| 243、 带通滤波器带通滤波器25本章