模电课件第八章信号运算与处理
22页1、第八章 信号的运算与处理电路,8.1 比例电路,8.2 基本运算电路,8.3 对数和反对数电路,8.5 有源滤波器,本章讨论集成运放的基本应用电路基本运算电路:比例、加法、减法、积分、微分运算。 注意(P.329):要注意输入方式,判断反馈极性,然后利用理想运放的基本概念“虚断”、“虚短”、“虚地”来进行近似计算。 一、比例运算 同相比例运算,反相比例运算,如果Rf0 ,同相比例电路为电压跟随器(uoui);反相比例电路为反相器(uoui) 。,8.1 基本运算电路(P.329336),二、加法运算电路(P.330),求:uof(us1、us2) 图中R为平衡电阻,RR1/R2/Rf,R的值不影响计算结果。,此式为反相加法运算电路,例1,1、求uof(us1、us2、us3 ); 2、如果R1R2R3Rf1,R5R6,求uof(us1、us2、us3 )。,解:A1为反相加法电路,A2为反相比例电路。,2、如果R1R2R3Rf1,R5R6,则: 该式实现常规的加法运算。,例2:P.375T8.1.1,8.1.1 同相输入加法电路如图题8.1.1 所示,求输出电压uO。R1R2R3Rf
2、时,uO?,解:该电路为电压串联负反馈电路, 可先求VP,然后利用VNVP,找到与 uo的关系,应用迭加原理:,利用同相比例电路的结果:,当R1R2R3Rf 时,代入上式得:,1、求uof(us1、us2 ); 2、R1R1/Rf1,R2R2/ R2/ Rf2为平衡电阻,如果R1Rf1、 R2Rf2, 求uof(us1、us2、)。,解:A1为反相比例电路,A2为反相求和电路。,三、减法运算电路(P.330),根据叠加原理: 当vi1单独作用时,vi2 = 0,vi2单独作用时,vi1= 0,,当vi1与vi2同时作用 :,若R3 = (开路),上式为:,为保证运放的两个输入端对地的电阻平衡,消除共模信号,要求两输入端电阻严格匹配,即满足: R1 = R2 ,Rf = R3上式为:,完成减法运算。,当R1 = R2 = Rf = R3时,有: vo = vi2 vi1,利用差分式电路实现减法运算(P.331),例1:P332例8.1.1,利用差分式减法运算公式,得:,例2:P.377T8.1.6,8.1.6 由运放组成的BJT电流放大系数的测试电路如图题8.1.6所示,设BJT的VBE
3、0.7V。(1)求出BJT的c、b、e各极的电位值;(2)若电压表读数为200mV,试求BJT的值。,解:(1)求BJT各极电位 运放A1的同相端电位:VP16V BJT的集电极电位: VCVN1VP16V 运放A2的同相端电位:VP20V BJT的基极电位: VbVN2VP20V BJT的发射极电位: VeVb0.70.7V (2)求BJT的值 Ic(V1VN1)/R1(126)(6103)1mA IbVO/R2(0.2103)(10103)0.02mA IC/ I b10.0250,积分电路是一种应用广泛的运算电路,它不仅是组成模拟运算的基本单元电路,而且可利用积分电路进行延时、定时、矩形波、锯齿波发生以及构成积分式模 / 数转换等。 将反相比例电路中的反馈电阻Rf 改成电容 器C,就构成为积分电路。 设电容器C上的初始值为uc,求: ucf(uc),四、积分电路(P.333),由此式可知: 1、uo 、us反相; 2、uo 与us为反相积分关系。,讨论:,1、如果t10, uc0,则上式为:,2、如果t10, uc0,则上式为:,3、如果在短时间内, us是常数,则上式为:,4、
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