1、第二十一講 信號的運(yùn)算一、概述二、比例運(yùn)算電路三、加減運(yùn)算電路四、積分運(yùn)算電路和微分運(yùn)算電路五、對數(shù)運(yùn)算電路和指數(shù)運(yùn)算電路六、模擬乘法器及其在運(yùn)算電路中的應(yīng)用一、概述 1. 電子系統(tǒng)簡介傳感器接收器隔離、濾波放大、阻抗變換運(yùn)算、轉(zhuǎn)換、比較功率放大A/D轉(zhuǎn)換第七章第八章第九章信號的產(chǎn)生電子信息系統(tǒng)的供電電源第十章2. 理想運(yùn)放的參數(shù)特點(diǎn) Aod、 rid 、fH 均為無窮大，ro、失調(diào)電壓及其溫漂、失調(diào)電流及其溫漂、噪聲均為0。 因?yàn)閡O為有限值， Aod，所以 uNuP0，即 uNuP虛短路因?yàn)閞id，所以 iNiP0虛斷路電路特征：引入電壓負(fù)反饋。無源網(wǎng)絡(luò)3. 集成運(yùn)放的線性工作區(qū) uOAo

2、d(uP uN)4. 研究的問題 （1）什么是運(yùn)算電路：運(yùn)算電路的輸出電壓是輸入電壓某種運(yùn)算的結(jié)果，如加、減、乘、除、乘方、開方、積分、微分、對數(shù)、指數(shù)等。 （2）描述方法：運(yùn)算關(guān)系式 uOf (uI) （3）分析方法：“虛短”和“虛斷”是基本出發(fā)點(diǎn)。（1）識別電路。（2）求解運(yùn)算關(guān)系式。5、學(xué)習(xí)運(yùn)算電路的基本要求二、比例運(yùn)算電路 1. 反相輸入電路引入了哪種組態(tài)的負(fù)反饋？電路的輸入電阻為多少？3) R？為什么？4) 若要Ri100k，比例系數(shù)為100，R1？ Rf？Rf太大，噪聲大。如何利用相對小的電阻獲得100的比例系數(shù)？+_iN=iP=0，uN=uP=0虛地在節(jié)點(diǎn)N：運(yùn)算關(guān)系的分析方法：

3、節(jié)點(diǎn)電流法2. 同相輸入電路引入了哪種組態(tài)的負(fù)反饋？輸入電阻為多少？電阻R？為什么？同相輸入比例運(yùn)算電路的特例：電壓跟隨器三、加減運(yùn)算電路 1. 反相求和方法一：節(jié)點(diǎn)電流法1. 反相求和方法二：利用疊加原理 首先求解每個輸入信號單獨(dú)作用時的輸出電壓，然后將所有結(jié)果相加，即得到所有輸入信號同時作用時的輸出電壓。2. 同相求和 設(shè) R1 R2 R3 R4 R Rf利用疊加原理求解： 令uI2= uI3=0，求uI1單獨(dú)作用時的輸出電壓 在求解運(yùn)算電路時，應(yīng)選擇合適的方法，使運(yùn)算結(jié)果簡單明了，易于計(jì)算。 同理可得， uI2、 uI3單獨(dú)作用時的uO2、 uO3，形式與uO1相同， uO =uO1+u

4、O2+uO3 。 物理意義清楚，計(jì)算麻煩！ 2. 同相求和 設(shè) R1 R2 R3 R4 R Rf與反相求和運(yùn)算電路的結(jié)果差一負(fù)號必不可少嗎3. 加減運(yùn)算 利用求和運(yùn)算電路的分析結(jié)果設(shè) R1 R2 Rf R3 R4 R5若R1 R2 Rf R3 R4 R5，uO?實(shí)現(xiàn)了差分放大電路四、積分運(yùn)算電路和微分運(yùn)算電路 1. 積分運(yùn)算電路移相利用積分運(yùn)算的基本關(guān)系實(shí)現(xiàn)不同的功能1) 輸入為階躍信號時的輸出電壓波形？2) 輸入為方波時的輸出電壓波形？3) 輸入為正弦波時的輸出電壓波形？線性積分，延時波形變換2. 微分運(yùn)算電路對輸入電壓的極性和幅值有何要求？五、對數(shù)運(yùn)算電路和指數(shù)運(yùn)算電路1. 對數(shù)運(yùn)算利用P

5、N結(jié)端電壓與電流的關(guān)系運(yùn)算精度受溫度的影響。為擴(kuò)大輸入電壓的動態(tài)范圍，實(shí)用電路中常用三極管取代二極管。 五、對數(shù)運(yùn)算電路和指數(shù)運(yùn)算電路1. 對數(shù)運(yùn)算對輸入電壓的極性和幅值有何要求？2. 指數(shù)運(yùn)算電路3. 乘法、除法運(yùn)算電路六、模擬乘法器及其在運(yùn)算電路中的應(yīng)用1. 模擬乘法器簡介 理想情況下，ri1、 ri2、fH為無窮大， 失調(diào)電壓、電流及其溫漂為0，ro為0， ux 、uy 幅值變化時 k 值不變。 有單象限、兩象限和四象限之分。模擬乘法器的符號及等效電路2. 在運(yùn)算電路中的基本應(yīng)用2)乘方運(yùn)算1)乘法運(yùn)算 實(shí)際的模擬乘法器k常為+0.1V-1或-0.1V-1。 若k= +0.1V-1，uI1= uI2=10V，則 uO=10V。實(shí)現(xiàn)了對正弦波電壓的二倍頻變換 為使電路引入的是負(fù)反饋，k和uI2的極性應(yīng)如何？2. 在運(yùn)算電路中的基本應(yīng)用3)除法運(yùn)算運(yùn)算電路中集成運(yùn)放必須引入負(fù)反饋！為滿足上式，電路中uI、 uO、k的極