模电第20讲基本运算电路

1四、积分电路(一)反相积分电路

反相比例电路中的反馈元件Rf用电容C代替，输入回路电阻R1仍是电阻R，便可构成如图所示的反相积分电路。

［例7-5］设电路中的R=1MΩ，C=1μF，电容C初始电压uC(0)=0,输入电压ui波形如图(a)所示，试画

出输出电压uo的波形，并标明其幅度。解：(1)在t=(0～1)s期间，ui=2V

当t=1s时，uo=−2V

(2)在t=(1～3)s期间，ui=−2V

当t=2s时，uo=0V;当t=3s时，uo=2V。(二)积分电路的功能2、具有移相90°的作用若ui=Umsinωt则

为余弦波。可见uo的相位比ui领先90°1、实现波形变换3、具有时间延迟的作用。(三)反相求和积分电路

如果在基本反相积分电路的反相端加入多个输入信号，便构成如图所示的反相求和积分电路(图中有两个输入信号)。

积分电路在实际应用时要注意两点。①因为集成运放和积分电容器并非理想元器件，会产生积分误差，情况严重时甚至不能正常工作。因此，应选择输入失调电压、失调电流及温漂小的集成运放；选用泄漏电阻大的电容器以及吸附效应小的电容器。②应用积分电路时，动态运用范围也要考虑。集成运放的输出电压和输出电流不允许超过它的额定值Uom和Iom。因而对输入信号的大小或积分时间应有一定的限制。阶跃电压作用时的uo波形五、微分电路（一）基本微分电路条件：τ要小τ<<信号周期(二)微分电路的功能1、实现波形变换2、移相7.2集成模拟乘法器一、概述

模拟乘法器是两个互不相关的模拟信号实现相乘作用的有源网络。集成模拟乘法器一般有两个输入端和一个输出端，是一个三端口的非线性有源器件。有同相模拟乘法器和反相模拟乘法器两种。它们的输出电压与输入电压的函数关系为同相乘法器反相乘法器

其中，K为正数，称为增益系数，常数。(b)反相乘法器集成模拟乘法器功能符号如图所示。(a)同相乘法器二、乘法器工作区域1、四象限：两个输入电压均可正可负2、二象限：一个电压可正可负3、单象限：两个输入电压均限定在某一极性三、乘除运算电路1、乘法运算电路

（1）乘方电路乘方运算是一个模拟量的自乘运算。如图所示。输入电压的极性任意，自乘后的输出电压uo恒为正值，呈平方律特性，即。

图7-37是三次方及四次方运算电路。串联式的高次方运算会积累较大的运算误差。一般，串联相乘数量不超过2～3个。图7-37三次方和四次方运算电路（2）正弦波倍频电路电路如图所示。由于电容具有隔直流通交流的特点，所以

（3）压控增益电路如图所示。设uX为一直流控制电压E，uY为输入电压，则uo=KEuY。改变直流电压E的大小，就可调节电路的增益。2、除法类运算电路当ui1<0时，uO>0，为使u3>0，则ui2<0

当ui1>0时，uO<0，为使u3<0，则ui2<0（1）反相输入除法运算电路必须指出：电路正常工作的条件是运算放大器处于负反馈工作状态ui2<0(2)同相输入除法运算电路因U+=ui1，则同相除法电路讨论：

当ui1<0时，有uO<0，则要求ui2>0结论：ui2>0

当ui1>0时，有uO>0，则要求ui2>0（3）开平方运算电路(uI

<0)为保证平方器有源反馈网络使电路为负反馈，ui必须为负值。二极管V：防止输入电压ui为正

时电路闭锁。R3：为二极管提供直流通路。四、模拟乘法器的功能4、除法2、频率变换3、平方，幂次方5、开平方1、比例放大2、除法类运算电路（1）用乘法器组成的除法电路8R1R2XYKXYu3u2当u1<0时，uO>0，为使u3>0，则u2>0

当u1>0时，uO<0，为使u3<0，则u2>0条件：u3与u1必须反相

(保证负反馈)u