8-信号的运算与处理电路1.ppt

**8.1基本运算电路?比例运算电路?积分电路?微分电路?减法电路?加法电路A-+NPVO反相输入端同相输入端输出端输入级中间级输出级偏置电路Vi1Vi2Vo集成电路运放内部组成原理框图级间直接耦合功放电压（流）放大恒流源差分式输入实质上是一个具有高放大倍数的多级直接耦合放大电路。理想运放的技术指标开环差模电压增益Aod=∞；输出电阻ro=0；共模抑制比KCMR=∞；差模输入电阻rid=∞；输入失调电压电流及温漂UIO=0、IIO=0、?UIO=?IIO=0；输入偏置电流IIB=0；-3dB带宽fH=∞，等等。为提高精度，一般取1.比例运算电路（1）反相比例运算电路利用虚短和虚断得运算放大器输入端共模信号很小运算电路输入电阻较小输出与输入反相1.比例运算电路（2）同相比例运算电路利用虚短和虚断得运算放大器输入端共模信号较大运算电路输入电阻很大输出与输入同相电压跟随器2.加法运算电路根据虚短、虚断和N点的KCL得：若则有（加法运算）输出再接一级反相电路可得（1）反相加法器反相加法器输出电压与输入电压关系为则输出电压为可实现对输入电压的求和运算。令R1=R2=???=Rn=R理想运放时由以上三式得输出电压与输入电压关系为同相加法器U+=U-（2）同相加法器为了减小实际运放偏流引起的零位输出，应选择各电阻满足Re//Rf=Rp//R1//…//Rn。输出电压与输入电压关系为3.减法电路第一级反相比例第二级反相加法（1）利用加法器实现减法运算即当时得（减法运算）从结构上看，它是反相输入和同相输入相结合的放大电路。（2）利用差分电路实现减法运算当则若继续有则根据虚短、虚断和N、P点的KCL得：还可以用叠加原理来分析本题3.高输入阻抗差动放大器第一级运放为同相放大器，其输出电压为用叠加原理求第二级运放的输出电压因两个输入信号均从同相端输入，所以输入电阻高。高输入阻抗差动放大器Uo=(1+m)Ui2-mUo1=(1+m)(Ui2-Ui1)(1)当Ui1单独作用，即Ui2=0时4仪用放大器仪器放大器电路Ui2=0，UN=0(2)当Ui2单独作用(Ui1=0)时(3)当Ui1、Ui2同时作用时Ui1=0，UM=0图2-4-1仪器放大器电路(4)仪器放大器的总输出电压及其增益当满足电阻匹配条件，即R5=R4,R7=R6,R3=R2输出电压仪器放大器增益为通常选R2～R6=R，只要调节R1，即可改变AI，调节增益很方便。仪器放大器是具有高增益、高增益精度、高共模抑制比、高输入电阻、低噪声、高线性度的集成放大器；主要应用于小信号放大。所以INA101功能框图与封装引脚举例：集成仪器放大器INA101/AD620INA101基本应用电路输出电压为Uo=AI(Ui2-Ui1)外接RG调节增益：例电路如图所示，求电压增益表达式解：A1、A2为电压跟随器，所以利用虚短、虚断有及解得用集成运放实现以下运算关系解：例比较得：选RF1=20k?，得：R1=100k?，R3=15.4k?；选RF2=100k?，得：R4=100k?，R2=10k?。**1.从物理意义上解释低通电路2.稳态分析方法3.增益与传递函数4.复数的模与相角**