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1、模電課件第7章-信號(hào)的運(yùn)算和處理1.理想運(yùn)放的參數(shù)特點(diǎn)Aod、rid、fH均為無(wú)窮大，ro、失調(diào)電壓及其溫漂、失調(diào)電流及其溫漂、噪聲均為0。因?yàn)閡O為有限值，Aod＝∞，所以u(píng)N－uP＝0，即uN＝uP…………虛短路因?yàn)閞id＝∞，所以iN＝iP＝0………虛斷路電路特征：引入電壓負(fù)反饋。無(wú)源網(wǎng)絡(luò)2.集成運(yùn)放的線性工作區(qū)uO＝Aod(uP－uN)一、概述3.研究的問題（1）什么是運(yùn)算電路：運(yùn)算電路的輸出電壓是輸入電壓某種運(yùn)算的結(jié)果，如加、減、乘、除、乘方、開方、積分、微分、對(duì)數(shù)、指數(shù)等。（2）描述方法：運(yùn)算關(guān)系式u
2、O＝f(uI)（3）分析方法：“虛短”和“虛斷”是基本出發(fā)點(diǎn)。（1）識(shí)別電路。（2）求解運(yùn)算關(guān)系式。4.學(xué)習(xí)運(yùn)算電路的基本要求2.同相輸入電路引入了哪種組態(tài)的負(fù)反饋？電阻R／＝R//Rf同相輸入比例運(yùn)算電路的特例：電壓跟隨器例電路如下圖所示，已知R1=10k?，RF=50k?。求(1)Auf、R2；(2)若R1不變，要求Auf為–10，則RF、R2應(yīng)為多少？uoRF++∞.uiR2u+u_。。R1解：1.Auf=–RF?R1=–50?10=–5R2=R1??RF=10?50?(10+50)=8.3k?2.∵Auf
3、=–RF?R1=–RF?10=–10∴RF=Auf?R1=10?10=100k?R2=10?100?10+100=9.1k?三、加減運(yùn)算電路1.反相求和方法一：方法二：利用疊加原理首先求解每個(gè)輸入信號(hào)單獨(dú)作用時(shí)的輸出電壓，然后將所有結(jié)果相加，即得到所有輸入信號(hào)同時(shí)作用時(shí)的輸出電壓。與反相求和運(yùn)算電路的結(jié)果差一負(fù)號(hào)設(shè)R1∥R2∥R3∥R4＝R∥Rf2.同相求和利用疊加原理求解：令uI2=uI3=0，求uI1單獨(dú)作用時(shí)的輸出電壓同理可得，uI2、uI3單獨(dú)作用時(shí)的uO2、uO3，形式與uO1相同，uO=uO1+uO2
4、+uO3。同相求和另解3.加減運(yùn)算設(shè)R1∥R2∥Rf＝R3∥R4∥R5利用疊加原理求解：uI3單獨(dú)作用時(shí)的uO3利用疊加原理求解：討論：電路如圖所示組成哪種基本運(yùn)算電路？與用一個(gè)運(yùn)放組成的完成同樣運(yùn)算的電路的主要區(qū)別是什么？P333四、積分運(yùn)算電路和微分運(yùn)算電路1.積分運(yùn)算電路移相利用積分運(yùn)算的基本關(guān)系實(shí)現(xiàn)不同的功能1)輸入為階躍信號(hào)時(shí)的輸出電壓波形？2)輸入為方波時(shí)的輸出電壓波形？3)輸入為正弦波時(shí)的輸出電壓波形？線性積分波形變換2.微分運(yùn)算電路為了克服集成運(yùn)放的阻塞現(xiàn)象和自激振蕩，實(shí)用電路應(yīng)采取措施。限制輸入
5、電流限制輸出電壓幅值滯后補(bǔ)償對(duì)輸入電壓的極性有何要求？五、對(duì)數(shù)運(yùn)算電路和指數(shù)運(yùn)算電路1.對(duì)數(shù)運(yùn)算利用PN結(jié)端電壓與電流的關(guān)系集成對(duì)數(shù)運(yùn)算電路2.指數(shù)運(yùn)算電路3.乘法、除法運(yùn)算電路uO22.在運(yùn)算電路中的基本應(yīng)用1)乘法運(yùn)算1.模擬乘法器的符號(hào)7.2模擬乘法器及其在運(yùn)算電路中的應(yīng)用2)乘方運(yùn)算實(shí)現(xiàn)了對(duì)正弦波電壓的二倍頻變換為使電路引入的是負(fù)反饋，k和uI2的極性應(yīng)如何？3)除法運(yùn)算運(yùn)算電路中集成運(yùn)放必須引入負(fù)反饋！3.開方運(yùn)算7.3有源濾波電路一、概述二、低通濾波器三、高通、帶通、帶阻濾波器1.濾波電路的功能使指定
6、頻段的信號(hào)順利通過，其它頻率的信號(hào)被衰減。2.濾波電路的種類低通濾波器（LPF）通帶放大倍數(shù)通帶截止頻率理想幅頻特性無(wú)過渡帶一、概述用幅頻特性描述濾波特性，要研究、(fP、下降速率)。下降速率高通濾波器（HPF）帶通濾波器（BPF）帶阻濾波器（BEF））全通濾波器（APF））理想濾波器的幅頻特性阻容耦合通信電路抗已知頻率的干擾f-φ轉(zhuǎn)換濾波器的用途濾波器主要用來(lái)濾除信號(hào)中無(wú)用的頻率成分，例如，有一個(gè)較低頻率的信號(hào)，其中包含一些較高頻率成分的干擾?？蛰d時(shí)帶負(fù)載時(shí)3.無(wú)源濾波電路和有源濾波電路負(fù)載變化，通帶放大倍數(shù)和
7、截止頻率均變化。無(wú)源濾波電路的濾波參數(shù)隨負(fù)載變化；有源濾波電路的濾波參數(shù)不隨負(fù)載變化，可放大，不能輸出高電壓大電流。有源濾波電路用電壓跟隨器隔離濾波電路與負(fù)載電阻二、低通濾波器1.同相輸入對(duì)于LPF，頻率趨于0時(shí)的放大倍數(shù)即為通帶放大倍數(shù)。求解傳遞函數(shù)時(shí)，只需將放大倍數(shù)中的jω用s取代即可。一階LPF經(jīng)拉氏變換得傳遞函數(shù)頻率趨于0時(shí)的放大倍數(shù)為通帶放大倍數(shù)決定于RC環(huán)節(jié)表明進(jìn)入高頻段的下降速率為－20dB/十倍頻（1）一階電路幅頻特性為了使過渡帶變窄，需采用多階濾波器，即增加RC環(huán)節(jié)。在Au(s)表達(dá)式分母中s的
8、方次就是濾波器的階數(shù)。（2）簡(jiǎn)單二階LPF截止頻率fp≈0.37f0分析方法：電路引入了負(fù)反饋利用節(jié)點(diǎn)電壓法求解輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系。因而有可能在f=f0時(shí)放大倍數(shù)等于或大于通帶放大倍數(shù)。對(duì)于不同頻率的信號(hào)正反饋的強(qiáng)弱不同。（3）壓控電壓源二階LPF引入正反饋列P、M點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)電壓方程，整理可得：2.反相輸入低通濾波器3.三種類型二階低通濾波器（p367) 貝塞爾濾波器
