信号的运算和处理知识讲稿.ppt

8.2 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 一. 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。 二、 VIO、IIO不为零时的情况 输入为零时的等效电路 VN Vo R2 R1//Rf (IIB-IIO/2)R2 VP VIO (IIB-IIO/2)(R2//Rf) 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 二、 VIO、IIO不为零时的情况 减小误差的方法 输入端加补偿电路 利用运放自带的调 零电路 二、 VIO、IIO不为零时的情况 8.3 对数和反对数运算电路 1. 对数运算电路 2. 反对数运算电路 1. 对数运算电路 图 12.08 对数运算电路 对数运算电路见图12.08。由图可知 二、反对数运算放大器 iE = iC 缺点：?vS限定为正值； ? 存在温漂。 图8－13 vo R iF vS – + T iE 8－5 有源滤波器 滤波器是一种能使有用频率信号通过而同时抑制无用频率信号的电子装置。 一、有源滤波器的分类 通带：能通过的信号频率范围 阻带：受阻或衰减的信号频率范围 截止频率：通带和阻带的界限频率 ? |A| o A0 ?c 通带 阻带 图8－14 (a) (a) 低通滤波器 截止角频率：?c 带宽：BW = ?c ? |A| o A0 ? c 阻带 通带 图8－14(b) (b) 高通滤波器 截止角频率：?c 带宽：BW = ? (理论上) ? |A| o A0 ? cU 阻带 通带 图8－14 (c) 阻带 ? cL ? 0 (c) 带通滤波器 截止角频率：?cL , ?cU 带宽：BW = ?cL – ?cU 中心角频率：?0 图8－14 (d) ? |A| o A0 ? cU 阻带 通带 通带 ? cL ? 0 (d) 带阻滤波器 截止角频率：?cL , ?cU 带宽：BW ?cU (理论上无穷大) 中心角频率：?0 二、一阶有源滤波器 1.一级RC低通电路加一个电压跟随器 图8－15 vo R vi – + – + C – + 特征角频率 1 1+j (f / fH ) 2. 图8－16 vo R vi – + – + C – + R1 R2 一阶RC低通电路加一个同相放大器 为同相放大器的电压增益。 即 fH 传递函数 其中 特征角频率 故，幅频相应为 一阶低通滤波器归一化的幅频响应 第八章 信号的运算和处理电路 主要内容: 8.1 加、减、积分和微分电路 8.2 实际运算放大器运算电路的误差分析 8.3 滤波电路的基本概念，一阶、二阶有源滤波电路 基本要求: 8.1 抓住深度负反馈条件下的“虚短”和“虚断”的概念，讨论基本运算电路 8.2 了解实际运放组成的运算电路的误差 8.3 了解有源滤波电路的分类及一阶、二阶滤波电路的频率特性 教学要点： 建立运算放大器“虚短”和“虚断”的概念，重点介绍由运算放大器组成的加法、减法、积分和微分电路的组成和工作原理 理想运放的理想参数： 开环增益：AVO = ?； 输入电阻：ri =?； 输出电阻：ro = 0； 开环通频带：BW = ?； 共模抑制比：KCMR = ?； 理想运放工作在线性区的两个重要法则： ? iI = 0 ? v+ = v– v0为有限值，Av0=? v– v+ – + vo iI 图8－1 ?v+ = v– + 概述 2、? 非线性区 输出电压与输入电压之间 Uo≠Aod（U+-U-） 特点 （1） 输出电压只有两种可能的状态：U+或U-，而U+不一定等于U-。 当 U+＞U- 时 Uo=U+ U+＜U- 时 Uo=U+ （2）??????? 运放的输入电流等于零。 §8.1 基本运算电路 一、反相放大器（反相比例放大器） vs – vo i1 Rf R1 R2 图8－2 ? iI = 0 ? v+ = 0 ? v+ =v– ? v– = 0 又? iI = 0 ? i1 = if R2：平衡电阻。 R2 = R1 // Rf 若R1 = Rf vo = –vs 此为反相器。 iI + if vs 二、同相放大器（同相比例放大器） vs + – vo iI Rf R1 R2 图8－3 if v – = v+ = vs 由于 if