信号运算与处理电路.ppt
《信号运算与处理电路.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《信号运算与处理电路.ppt(70页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、2019年4月28日星期日,1,第7章集成运放的应用(信号的运算和处理),7.1 概述,7.2 基本信号的运算电路,7.3 模拟乘法器的应用,7.4 有源滤波电路,7.5 电子信息系统预处理中所用放大电路,2019年4月28日星期日,2,ri 大: 几十k M,运放的特点:,KCMRR很大,ro 小:几十 几百,A 很大: 104 107,7.1 概述,理想运放的特点 1、开环差模增益 Aod= 2、差模输入电阻 rid= 3、输入偏置电流 IB1=IB2=0 4、输出电阻 r0=0 5、共模抑制比 KCMRR= 6、频带宽度 BW= 7、输入失调电压、输入失调电流均为零,7.1.1 理想运放
2、的特性,2019年4月28日星期日,3,7.1.2 理想运放的两个工作区,2019年4月28日星期日,4,例:设电源电压VCC=10V。运放的AOd=106,求ui,ui0.01mV时,运放处于线性区。,Aod越大,线性区越小,当AOd时,线性区0,怎样使理想运放工作在线性区?,在输出与输入之间加深度负反馈。,2019年4月28日星期日,5,虚断路,虚短路、虚断路的概念,1、开环增益 Aod= 2、差模输入电阻 rid=,iN,iP,2019年4月28日星期日,6,(1)输入信号加在反相输入端;,7.2 基本运算电路,7.2.1 比例运算电路,1. 特点,(2)同相端通过R2接地,以保证运放工
3、作于对称状态,R2=Rf/R1;,(3)Rf与R1组成反馈网络,且为电压并联负反馈。,一、反相比例运算电路,2019年4月28日星期日,7,i1=if,虚地!,2. 分析,2019年4月28日星期日,8,(1)uo与ui反相反相放大器; (2)Auf只与Rf,R1有关,且有三种情况; (3)当Rf=R1时,uo=-ui, 此时运放相当于作变号运算。,闭环增益,3. 讨论,2019年4月28日星期日,9,二、同相比例运算电路,uo,uN= uP= ui,(1)输入信号加在同相输入端,反馈网络加在反相输入端; (2)不存在“虚地” 。,特点,2019年4月28日星期日,10,(1)uo与ui同相,
4、且uoui, (2)若令Rf=0或R1=,则Auf=1即uo=ui 跟随器,闭环增益:,讨论,2019年4月28日星期日,11,另一种同相比例运算电路,如果令,分压,2019年4月28日星期日,12,三、电压跟随器,电压并联负反馈,输入电阻大,输出电阻小,作用与分立元件的射极输出器相同,但是电压跟随性能好。,2019年4月28日星期日,13,7.2.2 加减运算电路,一、反相求和运算电路,虚地!,用叠加原理如何?,2019年4月28日星期日,14,通过电流相加的办法来实现电压相加。,讨论,2019年4月28日星期日,15,增加一个输入支路,构成同相求和电路。,二、 同相求和运算电路,解出:,2
5、019年4月28日星期日,16,信号分别从同相输入端和反相输入端加入,也称差动输入,,特点:,三、 减法运算电路(差动输入),电路不存在“虚地”现象。,2019年4月28日星期日,17,解出:,如果令,分析,闭环增益,2019年4月28日星期日,18,四、 三运放电路,2019年4月28日星期日,19,ui1和ui2为差模输入信号,uo1和uo2也是差模信号, Rw的中点为交流零电位。 A3减法运算电路 。,2019年4月28日星期日,20,减法运算电路,2019年4月28日星期日,21,是一种高增益、高输入电阻和高共模抑制比的直接耦合放大器,一般具有差动输入,单端输出的形式。用于弱信号放大,
6、调节Rw可以改变放大器的增益。,讨论,精密放大器,2019年4月28日星期日,22,利用反相求和以实现减法运算,第1级反相比例,第2级反相求和,即,当 时,得,例 电路如图,设A1、A2为理想运放,求输出信号与输入信号之间的函数关系。,解:,用叠加,2019年4月28日星期日,23,例 电路如图,设A1、A2为理想运放,试求输出信号与输入信号之间的函数关系。,解 电路中A1、A2为理想运放,由输入端虚短的条件有VP1VN1= Vi1、VP2VN2=Vi2,各电流值为,又,得,2019年4月28日星期日,24,7.2.3 微积分运算电路,uN= uP= 0,1.微分运算电路,虚地!,2019年4
7、月28日星期日,25,若输入:,则:,移相,应用举例:,2019年4月28日星期日,26,应用举例:,积分运算电路,(1) 输入方波,输出是三角波 (to时刻电容电压为0) 。,2019年4月28日星期日,27,(2) 输入直流电压,输出将反向积分,一定时间TM后输出饱和,积分停止。,U,积分时限,定时!,2019年4月28日星期日,28,对数运算电路,7.2.4 对数和指数运算电路,2019年4月28日星期日,29,uO是ui的对数运算。,三极管的发射结有,注意:ui必须大于零,电路的输出电压小于0.7伏,利用虚短和虚断,有,利用三极管实现对数运算,2019年4月28日星期日,30,指数运算
8、电路相当于反对数运算电路。,指数运算电路,2019年4月28日星期日,31,1 理想运算放大电路的两个重要结论是_。 a.虚地与反相 b.虚短与虚地 c.虚短与虚断 d.断路和短路 2 集成运放一般分为两个工作区,它们是_工作区。 a.线性与非线性 b.正反馈与负反馈 c.虚短和虚断 3 施加深度负反馈可使运放进入_;使运放开环或加正反馈可使运放进入 _。 a.非线性区 b.线性工作区 4 集成运放能处理_。 a.交流信号 b.直流信号 c.交流信号和直流信号 5 由理想运放构成的线性应用电路,其电路放大倍数与运放本身的参数_。 a.有关 b.无关 c.有无关系不确定,课堂练习,2019年4月
9、28日星期日,32,7.2.5 实际运放电路的误差分析,共模抑制比KCMR为有限值的情况,输入失调电压VIO、输入失调电流IIO 不为零时的情况,2019年4月28日星期日,33,1. 共模抑制比KCMR为有限值的情况,同相比例运算电路,闭环电压增益,理想情况,越大,误差越小。,2019年4月28日星期日,34,2.输入失调电压VIO、输入失调电流IIO不为零时的情况,输入为零时的等效电路,2019年4月28日星期日,35,解得误差电压,当 时,可以 消除偏置电流 引起的 误差,此时,当电路为积分运算时,,即 换成电容C,则,时间越长,误差越大,且易使输出进入饱和状态。,引起的误差仍存在,20
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 信号 运算 处理 电路
链接地址:https://www.31doc.com/p-2645650.html