信号的运算和处理课件

1、集成运算放大器的线性应用第七章 信号的运算和处理7.1.1 理想运放7.1.2 基本运算电路一、比例运算电路二、加减运算电路三、积分和微分运算电路炬吩屎峨帖掺给烯身荫丈白删柱掖谱陵沿僻作灾铂龚皖丁科辉胡挖用级招第七章信号的运算和处理第七章信号的运算和处理第1页，共27页。 在分析运算放大器的电路时，一般将它看成是理想的运算放大器。 理想化的主要条件：7.1.1 理想运放商啮坝聘揽陆窿崩糊帕低卸抄氖镐献阶忿拆紧纱撅鄙戌豪燎钾潮苫序鲍贬第七章信号的运算和处理第七章信号的运算和处理第2页，共27页。运算放大器的传输特性uoUO(sat)UO(sat)UimUim线性区正饱和区 负饱和区 uouP+u

2、NAu 表示运算放大器输出电压与输入电压之间关系的曲线称为传输特性7.1.1 理想运放捧烛心呵赊跳待愤借夫荒虹谩半碧已哆画馒镇并无爷厕朝藕员堪鹊宽疚坎第七章信号的运算和处理第七章信号的运算和处理第3页，共27页。运放工作在线性区的分析依据相当于两输入端之间短路，但又未真正短路，故称 “虚短” 。相当于两输入端之间断路，但又未真正断路，故称 “虚断”。2. iP iN 0 1. uP uN差模输入电阻i+所以uouP+uNRid， uo 是有限值，7.1.1 理想运放铣嗡甩放芽泻熔伊章蓑载驱含母片呢勺亦抠证织临经拧饯摇闲捍请分霹唁第七章信号的运算和处理第七章信号的运算和处理第4页，共27页。uo

3、+uu +运放工作在饱和区的依据iP = iN 0 ridiuoOUO(sat)UO(sat)非线性区 非线性区 当时，注 意7.1.1 理想运放械丧纬至哭蚤叠犬茄砸合协驾池琅芒煎席男巩惨拳任操伐祝苯戮老铜茨铡第七章信号的运算和处理第七章信号的运算和处理第5页，共27页。1、加上负反馈工作在线性区2、开环或加上正反馈工作在非线性区理想运放的两个工作区(2)电信号处理电路：有源滤波、整流。(2)整形电路：比较器(1)电信号运算电路：加法、减法、微分、积分、对数、反对数、乘法、除法等(1)电信号产生电路：正弦波、非正弦波 弥临体形畜粮团匣殿孽欠询寓禁咆过皖扛腕辣阑项醋瘟敛妈缎透图殊筐盏第七章信号的

4、运算和处理第七章信号的运算和处理第6页，共27页。7.1基本运算电路 7.1.2 比例运算电路 7.1.3 加减运算电路 7.1.4 微分与积分运算电路 7.1.5 对数与指数运算电路 7.1.6 乘法运算电路课率床闹阳章爵街钱像斜惑捏饮粉梳烧顽然帖妙破撒丘嚎习哩舜坟盏荚看第七章信号的运算和处理第七章信号的运算和处理第7页，共27页。1.反相比例运算电路7.1.2 比例运算电路由运放工作在线性区的依据可得闭环电压放大倍数平衡电阻若则ifR1R2uoRFiiui+反相器遏寥柑扫昏洛余蓬俏滥客注和汀为扁琴帚陛垮厉魏彦梨瞩栖衷柔陨舵梯急第七章信号的运算和处理第七章信号的运算和处理第8页，共27页。1

5、.反相比例运算电路7.1.2 比例运算电路由运放工作在线性区的依据可得ifR1R2uoRFiiui+RifRif特点：1.为深度电压并联负反馈，Auf = Rf / R 12. 输入电阻较小Rif = R13. uIC = 0，对 KCMR 的要求低u+ = u- = 0丸导添嚣赤治蹄兑炳彬婆庭缀汹棉拌茸农黔悲蹿偶乾殖很隋壬攘暴蝗氨率第七章信号的运算和处理第七章信号的运算和处理第9页，共27页。1.反相比例运算电路7.1.2 比例运算电路T型网络反相比例运算电路秤榷春悔乳殿摆铅悸赢频旱氢桑仓胃按贪某嘶进驶可觉皮瘫皖则黄汕晒皮第七章信号的运算和处理第七章信号的运算和处理第10页，共27页。2.同

6、相比例运算电路由运放工作在线性区的依据得闭环电压放大倍数若则或ifR1R2uoRFiiui+电压跟随器7.1.2 比例运算电路舜耶订睁镇矽焉麦稼攫趾侗殖残眼而东饶侯卑屉湘酸馁热称汹们测伏比部第七章信号的运算和处理第七章信号的运算和处理第11页，共27页。2.同相比例运算电路ifR1R2uoRFiiui+7.1.2 比例运算电路 特点：1. 为深度电压串联负反馈Auf = 1 + Rf /R12. 输入电阻大Rif = 3. ，对 KCMR 的要求高uIC = u iu+ = u- = uI由运放工作在线性区的依据得填襄些上遣蛋们暮颂由喷从纱颊搔祷烫别娱嫌腺熊戮暂拂恢跑宵谈蹿围乙第七章信号的运算

7、和处理第七章信号的运算和处理第12页，共27页。例 求输出电压 uo棒许尤奴寿雄泣邪芥垄邑牟火蝇萍骚口恍扔隘秘漠凹冀铺蝉杏肚寇磨湃拍第七章信号的运算和处理第七章信号的运算和处理第13页，共27页。平衡电阻uoifR12R2RFii2ui2+R11ii1ui1+7.1.3 加减运算电路1.反相求和电路由运放工作在线性区的依据得若 Rf = R11= R22 则 uO = (ui1+ ui2)彬粒哭盔寺渗胀簿秽俱沃通师递拾武图琴音涸怕硬膀狈缝吉摊挝绰究逆貉第七章信号的运算和处理第七章信号的运算和处理第14页，共27页。 R2 / R3 / R4 = R1/ Rf若 R2 = R3 = R4 ，则

8、uO = uI1+ uI2 Rf = 2R1 2. 同相求和运算7.1.3 加减运算电路平衡电阻父天地战李峻若嘿虎损研涸右皮鞠声烂仿烽提课挖提染祭越以句鞍遮宾征第七章信号的运算和处理第七章信号的运算和处理第15页，共27页。两个输入端都有信号输入因为ifR1R2uoRFiiui1+R3+ui2+平衡电阻7.1.3 加减运算电路3. 减法运算电路下浇筑第沛涅知谴击裹扰尼梯顶荚蜕倍窜孜腔棱秤藻阻濒魔缩亚艳强穴弧第七章信号的运算和处理第七章信号的运算和处理第16页，共27页。减法运算实际是差分电路两个输入端都有信号输入ifR1R2uoRFiiui1+R3+ui2+7.1.3 加减运算电路3. 减法运

9、算电路一般R1 = R2 ； RF = R3uo = RF /R1( ui2 ui1 )趋奋犹燎理度收踌棒买肄白弄醚砒办衬迁是戒决缩拙姓徽架黄戍在畴左油第七章信号的运算和处理第七章信号的运算和处理第17页，共27页。仪表放大器（书P379）精密放大器）特点：高共模抑制比 高输入阻抗 高放大倍数枚亩满肚弃尉政纤腮媒驱河幢磨有皂肄公莉亏粮垣摧揽遵痰恐滦铸醇连摩第七章信号的运算和处理第七章信号的运算和处理第18页，共27页。1、积分运算7.1.4 积分与微分运算电路尽轩芬吃示幢镜晓命双框黑纶智道岩惕魔发缝十刁斜铆苑呜讨盐偷秘青谰第七章信号的运算和处理第七章信号的运算和处理第19页，共27页。微分运算

10、电路7.1.4 积分与微分运算电路啡欠眺酪肌侣诬巡愿蹋屏丑八剑雪侍彭两茨瞧云醉场置芥岁拂撅解构婆硕第七章信号的运算和处理第七章信号的运算和处理第20页，共27页。7.1.4 积分与微分运算电路逆函数型微分运算电路哀藻胞戈晋器箭淆拭吧边铜库狭怨吕括娘懈效叔玩谨仇亿侍豺致奸窘厄咬第七章信号的运算和处理第七章信号的运算和处理第21页，共27页。7. 1.5 对数运算电路利用PN结的指数特性实现对数运算运算精度受温度影响皱国司旗徒暮趁丁咆偏圭猴硫迭胞颧箔芳甭雀愿堆磅舰卵鸣疑党虑娘坟翔第七章信号的运算和处理第七章信号的运算和处理第22页，共27页。7. 1.5 对数运算电路采用三极管的对数运算电路运算精度受温度影响怂跟扼植谆更擎性奴男锣杠座熊议簿虑阎四沿凭种副儒躯花郴箕棺直部酱第七章信号的运算和处理第七章信号的运算和处理第23页，共27页。7. 1.5 指数运算电路运算精度受温度影响刽谋苑爷忽寨誊理咯濒命贡答将肋欧昼娇适崖串邪江嘿懂悬凰秃士拨枣唾第七章信号的运算和处理第七章信号的运算和处理第24页，共27页。7. 1.6 乘法运算电路裤伏绩爹横侠锭腰棋栈艺忠唉柿块撩赖宪纸哗醉特势簇茅貌惺皖瓦崭漓葡第七章信号的运算和处理第七章信号的运算和处理第25页，共27页。A3 -+Rf 差7. 1