模电-第7章 信号的运算及处理电路.pptVIP

二. 反对数（指数）电路 注意：要求 ui0，且ui= uD0.7V。 uO是ui的反对数运算（指数运算） 用三极管实现反对数运算电路 利用虚短和虚断，电路有 要求 以上两个电路温漂很严重，实际电路都有温度补偿电路 基本原理 三. 对数反对数型模拟乘法器 u u u 对数运算 X 对数运算 Y 加法运算 反对数运算 ln u X u Y ln u X ln Y ln u + = ln（ X u Y u ） X o u Y = u 举例： 若取 R1＝R2＝R4＝R，可得： 要求 uX0 ，uY0 一象限乘法器 uo3 对于差放有： 7.4 集成模拟乘法器 一.基本原理 其中K为比例因子 符号： 模拟乘法器功能：实现两个模拟量相乘 二.模拟乘法器的应用 立方运算电路 2. 平方和立方运算 平方运算电路 uo=KuXuY uo=K(ui)2 uo=K2(ui)3 1. 乘法运算 3. 除法运算电路 如果令K= R2 / R1则: 注意：为保证电路为负反馈，必须有： 根据虚断 4. 开平方运算电路 ) ( 1 i 1 2 O u R R K u - = ui为负值！ 负反馈条件？ u u + R R A － i i i ∞ 1 1 o + 2 R 2 o1 u o2 u 5. 开立方运算电路 运算放大器外形图 本章小结 1．集成运放可以构成加法、减法、积分、微分、对数和反对数等多种运算电路。在这些电路中，均存在深度负反馈。因此，运放工作在线性放大状态。这时可以使用理想运放模型对电路进行分析，“虚短”和“虚断”的概念是电路分析的有力工具。 2．集成模拟乘法器是一种重要的模拟集成电路，在信号处理和频率变换方面得到了广泛的应用。集成模拟乘法器内部电路较为复杂，对生产工艺的要求也较高。熟练掌握这种器件在各种运算电路中的使用方法，是要求的重点。 3．有源滤波器是一种重要的信号处理电路，它可以突出有用频段的信号，衰减无用频段的信号，抑制干扰和噪声信号，达到选频和提高信噪比的目的。实际使用时，应根据具体情况选择低通、高通、带通或带阻滤波器，并确定滤波器的具体形式。 * 定积分表达式可以方便的具体计算积分电路各个时刻的输出电压值。 * * * * 拉氏变换法：1、对电路取拉氏变换，元件用运算阻抗表示：R,1/SC,SL。推导输出与输入之间的运算关系uo(s)=f [ui(s)]（虚断虚短），是复频域中的关系。 2, 取拉氏反变换，K——K，1/S——积分算子，S——微分算子。转换为时域中输出与输入之间的关系。 第七章 信号的运算与处理电路 7.1 比例电路 7.2 基本运算电路 7.3 对数和反对数电路 7.4 集成模拟乘法器 7.5 有源滤波器 预备知识：集成运放的两种工作状态 1. 运放的电压传输特性： 设：电源电压±VCC=±10V。 运放的Aod=104 │Ui│≤1mV时，运放处于线性区。 Aod越大，线性区越小， 当Aod →∞时，线性区→0 0 uo ui +10V -10V +Uom -Uom -1mV +1mV 线性区 非线性区 非线性区 +10V -10V +Uom -Uom 0 uo ui 集成运放理想化条件下两条重要法则 理想运放 失调和漂移?0 推论 因 则 因 则 关于虚短、虚断的说明： 相当于运放两输入端“虚短路”。 虚短路不能理解为两输入端短接，只是(v–-v+)的值小到了可以忽略不计的程度。实际上，运放正是利用这个极其微小的差值进行电压放大的。 同样，虚断路不能理解为输入端开路，只是输入电流小到了可以忽略不计的程度。 相当于运放两输入端“虚断路”。 实际运放低频工作时特性接近理想化，因此可利用“虚短、虚断”运算法则分析运放应用电路。此时，电路输出只与外部反馈网络参数有关，而不涉及运放内部电路。 为了扩大运放的线性区，给运放电路引入负反馈： 理想运放工作在线性区的条件： 电路中有负反馈！ 运放工作在线性区的分析方法： 虚短（u+=u-） 虚断（ii+=ii-=0） 3. 线性区 4. 非线性区（正、负饱和状态） 运放工作在非线性区的条件： 电路开环工作或引入正反馈！ 运放工作在非线性区的分析方法在下一章讨论 +10V -10V +Uom -Uom 0 uo ui 7.1 比例运算电路 一. 反相比例运算 虚地点 i1=if （虚断） 因为有负反馈， 利用虚短和虚断 u+ =0 u－=u+=0（虚地） 反馈方式： 电压并联负反馈 电压放大倍数: 输入电阻： 输出电阻 因 因深度电压负反馈 ， 例题1. R1=10k? , Rf=20k? , ui =-1V。求:uo 、Ri。说明R0的作用， R0应为多大？ 特点：