《基本运算电路》PPT课件.ppt

第五章 信号的运算和处理,5.1 集成运放组成的运算电路,一、概述,二、比例运算电路,三、加减运算电路,四、积分运算电路和微分运算电路,一、概述,Aod、rid、fH 均为无穷大，ro、失调电压及其温漂、失调电流及其温漂、噪声均为0。,因为uO为有限值，Aod，所以 uNuP0，即 uNuP虚短路,因为rid，所以 iNiP0虚断路,电路特征：引入电压负反馈。,无源网络,2.集成运放的线性工作区:uOAod(uP uN),1.理想运放的参数特点,二、比例运算电路,iN=iP=0，uN=uP=0虚地,在节点N：,1.反相输入,R=R/RF,“虚断”,“虚短”,由 iR=iF，得,反相输入端“虚地”，电路的输入电阻为,Rif=R,引入深度电压并联负反馈，电路的输出电阻为,R0f=0,2.同相输入,*R=R/RF,i+=i-=0,又 uN=uP=u,得：,由于该电路为电压串联负反馈，所以输入电阻很高。,同相输入比例运算电路的特例：电压跟随器,Auf=1,三、加减运算电路,方法一：节点电流法,1.反相求和,1.反相求和,方法二：利用叠加原理 首先求解每个输入信号单独作用时的输出电压，然后将所有结果相加，即得到所有输入信号同时作用时的输出电压。,2.同相求和 设 R1 R2 R3 R4 R Rf,利用叠加原理求解：令uI2=uI3=0，求uI1单独作用时的输出电压,在求解运算电路时，应选择合适的方法，使运算结果简单明了，易于计算。,同理可得，uI2、uI3单独作用时的uO2、uO3，形式与uO1相同，uO=uO1+uO2+uO3。物理意义清楚，计算麻烦！,2.同相求和 设 R1 R2 R3 R4 R Rf,与反相求和运算电路的结果差一负号,3.加减运算 利用求和运算电路的分析结果,设 R1 R2 Rf R3 R4 R5,若R1 R2 Rf R3 R4 R5，uO?,实现了差分放大电路,四、积分运算电路和微分运算电路,1.积分运算电路,“虚地”，u-=0,uO=-uC,“虚断”iR=iC,移相,利用积分运算的基本关系实现不同的功能,1)输入为阶跃信号时的输出电压波形？,2)输入为方波时的输出电压波形？,3)输入为正弦波时的输出电压波形？,线性积分，延时,波形变换,2.微分运算电路,为了克服集成运放的阻塞现象和自激振荡，实用电路应采取措施。,限制输入电流,滞后补偿,限制输出电压幅值,虚地,电路如图所示,集成运放输出电压的最大幅值为14V,填表。,试求图示各电路输出电压与输入电压的运算关系式。,