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1、模電課件(第五版)8信號的運算和處理電路8信號的運算與處理電路8.1基本運算電路（重點）8.2實際運放電路的誤差分析（只講1例）8.3對數(shù)和反對數(shù)運算電路×*8.4模擬乘法器×8.5有源濾波電路（概念、一階）*8.6開關(guān)電容濾波器×集成運放應(yīng)用概述2集成運放應(yīng)用概述8信號的運算與處理電路1.應(yīng)用分類按功能分類按工作區(qū)域分類放大—信號傳遞，AV、AI、AR（V/I）、AG（I/V）運算—處理—濾波、峰值、有效值、絕對值、限幅比較—判斷電壓大小（9.4.1節(jié)）信號產(chǎn)生—正弦、方波、三角波（第9章）線性應(yīng)用非線性應(yīng)用——電壓比較器2.線性應(yīng)用
2、的條件3.分析任務(wù)及方法4.分析舉例及2個基本電路34.分析舉例及2個基本電路集成運放應(yīng)用概述(1)反相比例(2)同相比例電壓并聯(lián)負(fù)反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋虛短、虛斷(虛短)性能特點輸入電阻小（Ri=R1）運放共模輸入電壓?0有虛地——設(shè)計簡單輸入電阻大（Ri=?）運放共模輸入電壓?vi對運放KCMR要求較高電壓跟隨器平衡電阻?輸入端對地的靜態(tài)電阻相等，保證靜態(tài)時輸入差分級的對稱性。7誤差分析舉例：VIO、IIO不為零時的情況反相比例R1R2*第8.2節(jié)=0平衡電阻理想運放=08減小誤差的方法誤差分析舉例：VIO、IIO不為零時的情況反相比例
3、?設(shè)置平衡電阻R2=R1//Rf?選用自帶調(diào)零電路的運放?輸入端加補(bǔ)償（調(diào)零）電路R2=9k?RP=1k?VRP虛短：虛斷：圖8.2.49分析舉例1設(shè)計要求：Ri=1M?，AV=-100解：R1=Ri=1M?為了用低值電阻實現(xiàn)高電壓增益的反相比例運算（習(xí)題8.1.9）i1R2=R1=Ri=1M??。篟2>>R3,R4(k?)R4=99k?R3=1k?10分析舉例2理想運放構(gòu)成的電路如圖所示，該電路采用了自舉擴(kuò)展的方法提高電路的輸入阻抗。(1)求閉環(huán)增益AVF；(2)當(dāng)滿足(R?R1)/R?0.05%時，求電路的輸入阻抗Rif＝？R1=2
4、0k?解:(1)由A1的虛短、虛斷得：(2)由Ri的定義式得：因A2構(gòu)成反相比例，所以：(+)(+)(-)(-)(+)118信號的運算與處理電路8.1基本運算電路（重點）8.2實際運放電路的誤差分析（只講1例）8.3對數(shù)和反對數(shù)運算電路×*8.4模擬乘法器×8.5有源濾波電路（概念、一階）*8.6開關(guān)電容濾波器×集成運放應(yīng)用概述128.1基本運算電路?積分電路?微分電路?減法電路?加法電路138.1.1加法電路反相比例加法電路(1)電路(2)同相比例加法反相器圖8.1.1習(xí)題8.1.114分析舉例3(1)求vO表達(dá)式(2)說明A1,A2
5、各構(gòu)成什么功能電路。解:第一級A1反相比例第二級A2反相加法利用反相信號求和以實現(xiàn)減法運算圖8.1.2新的電路結(jié)構(gòu)——多級運放15分析舉例4求vO表達(dá)式解:方法一，虛短、虛斷圖8.1.3方法二，疊加定理vS1單獨作用，vS2=0:vS2單獨作用，vS1=0:反相比例同相比例168.1.2減法電路(1)利用反相信號求和圖8.1.2(2)利用差分式電路圖8.1.3分析方法小結(jié)：(1)基本的虛短、虛斷(2)分解為基本電路（多個運放）(3)疊加原理特點：有虛地、結(jié)構(gòu)簡單輸入電阻小特點：電阻要配對、無虛地、輸入電阻不等17關(guān)于差分式電路的討論2.
6、減法電路(1)電阻要配對(2)無虛地(3)輸入電阻不等為實現(xiàn)增益調(diào)節(jié)麻煩電阻配對精度——共模抑制比串聯(lián)負(fù)反饋和并聯(lián)負(fù)反饋18分析舉例5求電壓增益表達(dá)式解：A1、A2為電壓跟隨器，所以對A3利用虛短、虛斷有A4為反相比例解得：習(xí)題8.1.719分析舉例6第二級A3差分減法電路第一級A1、A2例題8.1.120分析舉例7(1)求vO表達(dá)式(2)說明A1,A2各構(gòu)成什么功能電路。集成運放均是理想的解:第一級A1同相比例第二級A2差分電路具有高輸入電阻的減法電路218.1.3積分電路?特點：反相比例Rf?C?輸出表達(dá)式推導(dǎo)：根據(jù)“虛短、虛斷”，
7、得反相積分運算方法二：C?ZC=1/sC22分析舉例8習(xí)題8.1.12用方法二較方便23?積分應(yīng)用8.1.3積分電路?階躍響應(yīng)——產(chǎn)生斜坡電壓tvS0VStvO0-VomTM積分時限設(shè)Vom=15V,VS=+3V,R=10k?,C=1?F=0.05秒恒流充電!24?方波?三角波?積分應(yīng)用8.1.3積分電路?階躍響應(yīng)——產(chǎn)生斜坡電壓tvS0tvO0?移相258.1.4微分電路?特點：反相比例R1?C?輸出表達(dá)式推導(dǎo)：根據(jù)“虛短、虛斷”，得例：,求votvs0tvo090°end268信號的運算與處理電路8.1基本運算電路（重點）8.2實際
8、運放電路的誤差分析（只講1例）8.3對數(shù)和反對數(shù)運算電路×*8.4模擬乘法器×8.5有源濾波電路（概念、一階）*8.6開關(guān)電容濾波器×集成運放應(yīng)用概述278.5有源濾波電路8.5.1基本概念及初步定義8.5
