[工学]模拟电子技术第六章.pptVIP

第六章 模拟信号运算电路 沈阳理工大学应用技术学院信息与控制学院唐朝仁 一、主要内容 1、比例运算电路 2、求和运算电路 3、积分与微分运算电路 二、重点 1、比例运算电路 2、求和运算电路 三、难点 1、比例运算电路 2、求和运算电路 第六章 模拟信号运算电路 6.1 比例运算电路 6.2 求和电路 6.3 积分与微分电路 6.1 比例运算电路 一、反相比例运算电路 ㈠、比例运算关系 实现y=kx比例运算的电路。 由于理想运放有“虚断” 由理想运放反相输入端“虚地”，有 反相比例运算关系 [例1] 电路如图，uI =0.1V ，Rf=100kΩ， R1=10kΩ。 求 uO=？ [解]电路为反相比例运算电路，有 为了保证运放同相输入端与反相输入端对称平衡，有 如果运放同相输入端与反相输入端不对称，则静态时输出uO ≠0。 ㈡、特点 1、比例系数 可以大于1；小于1；等于1——灵活。 2、当k=1时，即选Rf=R1=R，有uO = -uI，称为反相器。 [例2] 设计实现uO = -0.5uI 的电路（Rf=50kΩ ）。 R2=R1∥Rf =100 ∥50 ≈ 33.3kΩ [解] 为反相比例运算，采用反相比例运算电路如图。 二、同相比例运算电路 1、比例运算关系 由于理想运放有“虚断” 得到 同相比例运算关系 由理想运放有“虚短” [例3] 电路如图，uI=0.1V， Rf =100kΩ， R1=10kΩ， 求 uO [解] 电路为同相比例运算电路，有 2、特点 ⑴、比例系数 ⑵、当k=1时，即选Rf=0，R1=∞，有uO =uI，称为跟随器。 注意：比例系数只能大于1和等于1。 [例4] 设计实现uO =0.5uI的电路（Rf=50kΩ）。 R2=R1∥Rf ≈ 33.3kΩ 为同相比例运算，由反相比例运算电路和反相器组成，电路如图。 分析：uO =0.5uI= -(-0.5uI) R3=Rf=50kΩ R4=R3∥Rf ≈ 25kΩ [解] 反相器A2 反相比例运算电路A1 三、差分比例运算电路 1、电路 R1=R2，Rf =R3 2、比例运算关系 ∵ 由分压关系，有 应用叠加定律，有 代入 差分比例运算关系 3、特点 ⑴、为减法比例运算电路 ⑵、当 时，即Rf=R1=R2=R3，有 为减法电路 小 结 一、反相比例运算电路 二、同相比例运算电路 三、差分比例运算电路 测 试 题 1、电路如图所示。设运放具有理想特性，且已知其最大输出电压为±15V，当将m，n两点接通时，Ui = 1V，UO = ____V。 2、如图所示电路，其特点是：UO 和Ui 的大小关系为____；相位关系为____。 作 业 练习册第七章 一、1-5 二、1-3 三、1-2 6.2 求和电路 一、反相求和电路 1、运算关系 由于理想运放输入端“虚断”，有 得到 由反相输入端“虚地”，有 得到 反相求和电路表达式 实现几个输入量的求和 [例5] 电路如图，uI1 =0.1V ， uI2 =2V ， uI3 =0.8V ， Rf=50kΩ， R1=10kΩ， R2=100kΩ， R3=25kΩ，求 uO=？ [解]电路为反相求和运算电路，有 [例6] 设计实现 的电路。 [分析] 由反相求和电路和反相器组成，如图。 元件确定：⑴ 求和电路 设Rf =100kΩ， 得R1≈33kΩ， R2=200kΩ， R3=100kΩ。 有 ⑶、平衡电阻 ⑵、反相器 R6 =Rf = 100kΩ R4 = R1∥R2∥R3∥Rf ≈ 18kΩ R6 = R5∥Rf = 50kΩ [例7] 电路如图，求电路的输出与输入关系式。 分析 ⑴、反相器 [解] ⑵、求和电路 电路A1为反相器，电路A2为反相求和电路。设电路A1的输出为uO1 uO1 [例8] 电路如图，求电路的输出与输入关系式。 ⑴、一级求和电路 [分析] uO1 电路A1、A2都为反相求和电路。设电路A1的输出为uO1 ⑵、二级求和电路 6.3 积分与微分电路 一、积分电路 1、运算关系 由“虚断”，有 则有 由于有 得到 实现积分运算关系 由“虚地”，有 二、积分电路的作用 积分电路常用于信号波形的变换、移相等。 比如，将