模拟电路信号的运算和滤波剖析.pptVIP

实现逆运算的方法 1. 电路的结构 运算电路必须引入负反馈！ 2. 例：利用积分运算实现微分运算 A1的输入端极性？ ＋ － ＋ ＋ － 若将某种运算电路放在集成运放的负反馈通路中，则可实现其逆运算。 讨论一 频率趋于零，电压放大倍数趋于通带放大倍数的滤波器有哪几种？低通、带阻 频率趋于无穷大，电压放大倍数趋于通带放大倍数的滤波器有哪几种？高通、带阻 频率趋于零，电压放大倍数趋于零的滤波器有哪几种？高通、带通 频率趋于无穷大零，电压放大倍数趋于零的滤波器有哪几种？低通、带通 双T网络 讨论二：图示电路是哪种有源滤波器？ P267 图8.3.13 A1、A2各组成什么电路？ 电路为LPF 讨论二：图示电路是哪种有源滤波器？ 若输入电压频率趋于无穷大，则电容短路， A1与R1 R1 R2 组成反相比例运算电路，其输出电压 代入上式得Uo= 0 可见，此电路为低通滤波器，通带放大倍数Au= -1 A2与R3R3R4R3组成反相求和电路，其输出电压： 若输入电压频率趋于零，则电容开路，集成运放A1 输入端电位uN= uP =0，其输出电压uo1= uP =0，代入上式得： Uo= -Ui * * * * * * * 信息技术学院 模拟电子技术基础Fundamentals of Analog Electronic 第八章 信号的运算和处理 第八章 信号的运算和处理 §8.1 集成运放组成的运算电路 §8.2 模拟乘法器及其在运算电路中的应用 §8.3 有源滤波电路 §8.1 集成运放组成的运算电路 一、对数运算电路和指数运算电路 二、实现逆运算的方法 对输入电压的极性和幅值有何要求？ 一、对数运算电路和指数运算电路 1. 对数运算 实用电路中常常采取措施消除IS对运算关系的影响 利用PN结端电压与电流的关系 实际极性 ICM、集成运放功耗限制其值 集成对数运算电路 热敏电阻？温度系数为正？为负？ 对输入电压的极性和幅值有何要求？ 2. 指数运算电路 3. 乘法、除法运算电路 §8.2 模拟乘法器及其在 运算电路中的应用 二、在运算电路中的应用 一、模拟乘法器简介 一、模拟乘法器简介 1. 变跨导型模拟乘法器的基本原理 实际电路需在多方面改进，如线性度、温度的影响、输入电压的极性等方面。 理想情况下，ri1、 ri2、fH为无穷大， 失调电压、电流及其温漂为0，ro为0， ux 、uy 幅值和频率变化时 k 值不变。 有单象限、两象限和四象限之分。 2. 模拟乘法器的符号及等效电路 二、在运算电路中的基本应用 2.乘方运算 1. 乘法运算 实际的模拟乘法器k常为+0.1V-1或－0.1V-1。 若k= +0.1V-1，uI1= uI2=10V，则 uO=10V。 实现了对正弦波 电压的二倍频变换 为使电路引入的是负反馈，k和uI2的极性应如何？ 3. 除法运算 运算电路中集成运放必须引入负反馈！ 若集成运放的同相输入端与反相输入端互换，则k和uI2的极性应如何？ 条件：同极性 为实现上式，电路中uI、 uO、k的极性是什么？为什么？ 4. 开方运算 若集成运放的负反馈通路中为某种运算电路，则整个电路实现其逆运算！ 如何实现开三次方运算电路？ 若要uO0，则有何变化？ 若要求uI、 uO均大于0，则有何变化？ 实际电流方向 §8.3 有源滤波电路 一、概述 二、低通滤波器 三、高通、带通、带阻滤波器 四、状态变量型滤波器 1. 滤波电路的功能：对于信号频率具有选择性的电路 使指定频段的信号顺利通过，其它频率的信号被衰减。 2. 滤波电路的种类 一、概述 低通滤波器（LPF） 通带放大倍数 通带截止频率 下降速率 理想幅频特性 无过渡带 用幅频特性描述滤波特性，要研究 、 ( fP、下降速率)。 允许通过信号的频段称为通带；将信号衰减到零的频段称为阻带。 高通滤波器（HPF） 带通滤波器（BPF） 带阻滤波器（BEF）） 全通滤波器（APF）） 理想滤波器的幅频特性 阻容耦合 通信电路 抗已知频率的干扰 f-φ转换 实际上任何滤波器在通带和阻带之间有着过渡带，如图所示为低通滤波器的实际幅频特性。 其通带中输出电压与输入电压之比 称为通带放大倍数。 幅频特性中使放大倍数下降到0.707倍通带放大倍数的频率称为通带截止频率fp。 若滤波电路仅由无源元件（电阻、电容、电感）组成，则称为无源滤波电路； 若滤波电路不仅由无源元件还有有源元件（三极管、集成运放）组成，则称为有源滤波电路。 3. 无源滤波电路和有源滤波电路 无源滤波电路即由无源元件R、L、C组成的滤波电路，例如 下图所示的低通滤波