模拟电路分析 第七章 信号的运算和处理.ppt

1、第7章信号的运算和处理、第7章信号的运算和处理、7.1集成出厂构成的运算电路(重点)、7.2模拟乘法器及其在运算电路中的应用、7.3有源滤波电路、7.1集成出厂构成的运算电路、一、概要、二、比例运算电路、三、加减法电路、类型：同相求和反相求和方法：既可以用“虚短、虚断”的概念分析，也可以用叠加定理分析。 面板布局如图：正弦波发生器、方波发生器、滞后比较器、全加法器、微(积)分电路、电源和电阻网络、和实际应用时可根据需要改变输入端的个数，以满足不同的运算要求。 1 .反相加法电路，是如图所示的实现2个输入电压ui1、ui1的反相加法电路，该电路是多输入的电压并联负反馈电路。 由于电路有虚设短路，

2、所以出厂的网络输入电压uid=0，反转端为虚设地。 平衡电阻：由于调节了有反相和电路的信号的输入电阻，不影响输入电压和输出电压的比例关系，该电路可以实现不同维度的输入电压的加法运算。 当Rf=R11=R12时，1 .加法器由于虚短、虚断：如果是、(加法？ 在输出上再连接一级反相电路的话，可以得到2、同相和运算，由于变更R21、R22会影响电路的输入电阻，因此可知反相加电路对输入电压的调整作用不方便。 将多个输入电压施加到放电的同相输入端，构成同相加法电路。由于虚地原则，若将u作为输入，则同相比例电路的输出电压由于同相和电路的各输入信号的放大率相互影响，不能个别地调整。 虚短、虚断的原则： u=

3、u-、i=i-=0、 2同相输入加法电路除了同相比例运算电路以外，还追加一个输入分支电路，由此构成同相输入加法电路。 同相和运算电路，由于出厂具有“伪截止”的特性，所以对于出厂的同相输入端的电位，能够以“叠加原理”求出：(1)利用反相和实现减法电路。 该电路的第一级由反相比例电路构成，第二级由反相加法电路构成。3.减法电路(减法器)是在构成上组合反相输入和非反相输入的放大电路。 (2)利用差分式电路实现减法，如果有，则从虚短、虚断和KCL中得到；(3)利用反相求和实现加减法的电路，利用反相加法器和输入反相，利用同相加法器和输入同相，根据虚地原则，根据虚断原则整理：(4)由于构成三放电加减法电路

4、，uo，虚短路：虚开路：三放电电路的输入都在同相侧，因此该电路的输入电阻高。 由于它们都导入了电压负反馈，所以输出电阻比较小。 2 .关于输入电阻：反相输入的输入电阻小，同相输入的输入电阻高。 3 .同相输入的共模电压高，反相输入的共模电压小。 比例运算电路和加减法电路的总结，4 .以上的放大器都可以级联，级联时各级的放大率可以独立修正。 满足电阻平衡条件(R1/R2/Rf)=(R3/R4/R )，电路具有以下关系： (rf/r1rf/r2)1=设定修正方法：根据式分别求出同相放大率之和和与反相系数之和，根据系数关系向电路追加一个输入分支电路(同相或反相) 、集成发运加减法电路高速设定修正原理

5、： (补充)、例7 :设定加减法电路，描绘RF=240k、uo=10ui1 8ui2 - 20ui3、解3360、(1)电路。 系数为负的信号从反转侧输入，系数为正的信号从同相侧输入。分别从式求同相放大系数之和和反相系数之和，根据系数关系在电路上追加一个(同相或反相)输入分支电路(R4)，补偿不足系数。 (同相放大率之和等于反相系数之和加上1的值)，(2)求出各电阻值。 uo=10ui1 8ui2 - 20ui3，例如8:要求用电路原理图来实现以下运算电路，并在需要时提供元件数值。 解：应用理想的出厂实现要求运算功能的电路很多，基本电路是(1) Vo=Vi，可以用电压跟随器实现，表示电路图。

6、例8 .以理想的出厂实现以下运算电路，要求制作电路原理图，根据需要给出元件数值。 例如，8:以理想的出厂实现了以下运算电路，要求制作电路原理图，并在需要时给出元件数值。 中的组合图层性质变更选项。 如图所示，可以用典型的放电电路实现。 的双曲馀弦值。 如图所示，可以用典型的电路实现。 电路具有(Rf/R1 Rf/R2)=(1 Rf/R3 Rf/R4 Rf /R )、即同相放大率之和等于将反相系数之和加1的关系。 设定修正方法：根据公式分别求同相放大率的和和反相系数的和，根据系数关系在电路上追加一个输入分支路径(同相或反相)，补充不足的系数。小结、1、记下标尺出厂的主要残奥仪表及其推论。 2、在

7、分析出厂的应用电路时，应综合应用基于电气技术的复杂直流电路分析方法，如电位校正、基尔霍夫定律、叠加原理等。 要注意，可以在分解成单播应用电路后再分阶段地处理组播组合电路。 7.1.4积分电路、积分运算电路的解析方法与加法电路大致相同，反相积分运算电路如图所示。积分运算电路、板布局图所示的：正弦波发生器、方波发生器、滞后比较器、全加法器、微(积)分电路、电源和电阻网络、7.1.4、积分运算电路、积分微分运算电路被极大地应用于实际的工作中作为控制对象的调整的一环积分微分运算电路经常使用的信号发生器的信号源和采用积分电路的数字万用表的A/D变换器都采用双积分式。 1 .在基本反转比例运算电路中用电容

8、器c置换反馈电阻的反转积分运算电路。 根据虚地原则，式中，u0(t0)是容量初始时的电压值。 2 .同相积分运算电路构成同相积分电路，该同相积分电路通过同相比例电路接合法从同相输入输入信号，将反馈电阻和平衡电阻置换为电容器c。 另外，对于反转输入端子，对于同相输入端子，如果设uP=uN、C=Cf，则实现=、即同相积分。10 k、10 nF、时间常数=R1Cf、=0.1 ms、uC(0)=0、=5 V、=5 V、积分运算电路实现波形变换，对输入信号的差异进行积分的充电时间=RC。 当输入方波信号时，积分电路表示交替进行充电和放电的状态(理想)，在外部表示三角波。 如果输入是正弦信号，则积分电路表

9、现为输出输入超前90相位的正弦波(同相和反相之差)。反相积分器相量的关系：例题1、设定修正问题尝试两个集成出货来设定一个电路，输出电压vo和两个输入电压v1和v2尝试vo(t)=50tv1dt - 5v2、例题1、两个集成出货来设定一个电路，使输出电压vo满足两个关系/把方波变成三角波。 3 .在a/d转换中，将电压量转换为时间量。 4 .移相。 总结：7.4.2、微分运算电路通过调换积分电路中的r和c的位置构成基本微分电路。 积分的逆运算。1 .微分运算电路，输出电压是输入电压的微分，积分电路中的电容和电阻的交换位置，微分电路，iR，uo比例是ui的微分，求出例2 :u。 例3、电路如下图所

10、示，求出输出电压公式。 解：改良型的微分电路如图所示。 其中R1发挥限流作用，R2和C2并联发挥相位补偿作用。 这个电路是近似的微分电路。 总结：运算电路分析，1 .记住各种单出厂构成的基本运算电路的电路图和放大率公式。 2 .掌握上述基本运算电路级联组合的修正运算。 3 .用“虚开路(ii=0)”和“虚短路(u=u )”分析规定的运算电路的倍率。 7.4.3存储运算电路的典型例题分析、1 .各种单出厂结构的基本运算电路的电路图和放大率公式。 2 .掌握上述基本运算电路级联组合的修正运算。 3 .用“虚开路(ii=0)”和“虚短路(u=u )”分析规定的运算电路的倍率。 例4、以理想出厂实现以

11、下运算电路，要求制作电路原理图，根据需要给出元件数值。 加法电路和积分电路的设定修正思想可以综合实现，其电路图如图所示。 代表值如下： R=30 k，R1=10 k，C=10 nF，讨论：按主题设定电路原理图，实现方法多种多样，一般可以通过基本运算单元电路的组合实现或综合运用基本单元电路的设定修正思想来实现。 请注意实现电路零件残奥表的选择是合理的。 例5:A/D变换器要求其输入电压的幅度为0 5V，以往的信号变化范围为-5V 5V。 设定、修正电平变换电路，试着将其变化范围设为0 5V。 求出uo=0.5ui 2.5 V、uo=0.5ui 2.5 V、=0.5 (ui 5) V、例6: R1

12、=10k、R2=20k、ui 1=-1V :uo，如例7、电路图所示，将A1、A2作为理想的出厂，输出电压和输入电压的函数解：电路中的A1、A2是理想的发货，满足条件，各电流值为：I2、I4、I5、分析：电路中的理想的运算放大器在线性状态下运行时，利用虚断开和虚短条件下以及相关电路分析方法的例8、图所示的电路、运算放大器都是理想的求V0(t )和Vi(t )的关系式，解：积分电路中，由于理想的运算放大器满足V=V-，所以有由多个运算放大器构成的线性电路，可以从单一电路的输入输出关系求出总电路的运算关系。 在本例中，首先确定积分电路的关系，根据理想的运算放大器的分析方法，确定输入输出电压的关系。 小结，1，记住理想发货的主要残奥仪表及其推论。 2、在分析出厂的应用电路时，应综合应用基于电气技术的复杂直流电路分析方法，如电位校正、基尔霍夫定律、叠加原理等。 3、VO的大小不得超过电源电压的范围。 可以在逐步处理前，组播组合电路被分解成单播应用电路。 输入电压的极性和振幅有什么要求？ 五、对数运算电路和指数运算电路(自学)，1 .对数运算，在实用电路中消除IS对运算关系的影响，利用PN结端电压和电流的关系，实