信号的运算和处理.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第七章 信号的运算和处理,7.1 集成运放组成的运算电路,7.2 有源滤波电路,7.3模拟乘法器及其在运算电路中的应用,7.1,集成运放组成的运算电路,一、概述,二、比例运算电路,三、加减运算电路,四、积分运算电路,五、指数运算电路,一、概述,A,od,、,r,id,、,f,H,均为无穷大，,r,o,、,失调电压及其温漂、失调电流及其温漂、噪声均为0。,因为,u,O,为有限值，,A,od,，,所以,u,N,u,P,0，,即,u,N,u,P,虚短路,因为,r,id,，,所以,i,N,i,P,0,虚断路,电路特征：引入电压负反馈。,无源网络,2.集成运放的线性工作区,:,u,O,A,od,(,u,P,u,N,),1.理想运放的参数特点,二、比例运算电路,电路引入了哪种组态的负反馈？,电路的输入电阻为多少？,3),R,？,为什么？,R,f,太大，噪声大。如何利用相对小的电阻获得100的比例系数？,+,_,i,N,=,i,P,=0，,u,N,=,u,P,=0,虚地,在节点N：,1.反相输入,R,=,R,R,f,4)若要,R,i,100k，比例系数为100，,R,？,R,f,？,保证输入级的对称性,T,形,反馈网络反相比例运算电路,利用,R,4,中有较大电流来获得较大数值的比例系数。,集成运放的线性工作区:uOAod(uP uN),2)输入为方波时的输出电压波形？,iNiP0虚断路,第七章 信号的运算和处理,因为rid，所以,因为uO为有限值，Aod，所以 uNuP0，即,二、在运算电路中的应用,Aod、rid、fH 均为无穷大，ro、失调电压及其温漂、失调电流及其温漂、噪声均为0。,有单象限、两象限和四象限之分。,2.同相输入,电路引入了哪种组态的负反馈？,2),电阻,R,？,为什么？,同相输入比例运算电路的特例,：电压跟随器,三、加减运算电路,方法一：节点电流法,1.反相求和,方法二：利用叠加原理(略),2.,加减运算,实现了差分放大电路,四、积分运算电路,移相,利用积分运算的基本关系实现不同的功能,1)输入为阶跃信号时的输出电压波形？,2)输入为方波时的输出电压波形？,3)输入为正弦波时的输出电压波形？,线性积分，延时,波形变换,对输入电压的极性和幅值有何要求？,五.指数运算电路,运算关系中含有对温度敏感的参数,需要对电路进行补偿。,7.2 有源滤波电路,1.滤波电路的功能,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,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,高通滤波器（HPF）,带通滤波器（BPF）,带阻滤波器（BEF）,）,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,电路特征：引入电压负反馈。,3)输入为正弦波时的输出电压波形？,集成运放的线性工作区:uOAod(uP uN),带阻滤波器（BEF）,有源滤波电路的滤波参数不随负载变化，可放大。,4)若要Ri100k，比例系数为100，R？Rf？,Aod、rid、fH 均为无穷大，ro、失调电压及其温漂、失调电流及其温漂、噪声均为0。,因为uO为有限值，Aod，所以 uNuP0，即,1V-1，uI1=uI2=10V，则 uO=10V。,方法二：利用叠加原理(略),1V-1，uI1=uI2=10V，则 uO=10V。,若k=+0.,第七章 信号的运算和处理,使指定频段的信号顺利通过，其它频率的信号被衰减。,二、在运算电路中的应用,空载时,带负载时,3.无源滤波电路和有源滤波电路,负载变化，通带放大倍数和截止频率均变化。,无源滤波电路,无源滤波电路的滤波参数随负载变化；有源滤波电路的滤波参数不随负载变化，可放大。,无源滤波电路可用于高电压大电流，如直流电源中的滤波电路；有源滤波电路是信号处理电路，其输出电压和电流的大小受有源元件自身参数和供电电源的限制。,有源滤波电路,7.3,模拟乘法器及其在 运算电路中的应用,一、模拟乘法器简介,二、在运算电路中的应用,理想情况下(,r,i1,、,r,i2,、,f,H,为无穷大，失调电压、电流及其温漂为0，,r,o,为0,),u,x,、,u,y,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。,1.模拟乘法器的符号,一、模拟乘法器简介,二、,在运算电路中的应用,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,，,u,I1,=,u,I2,=10V，则,u,O,=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,u,I2,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！,条件：同极性,