第08章信號(hào)的運(yùn)算與處理電路1頁(yè)

1、信號(hào)的運(yùn)算與處理電路加法電路加法電路 （反相輸入求和電路）（反相輸入求和電路）反相比例運(yùn)算電路ifvrrv1022110sfsfvrrvrrv)(2211sfsfvrrvrr210ssvvv若rf = r1= r2在在 反相比例運(yùn)算電路的基礎(chǔ)反相比例運(yùn)算電路的基礎(chǔ)上，增加一個(gè)輸入支路，就上，增加一個(gè)輸入支路，就構(gòu)成了反相輸入求和電路。構(gòu)成了反相輸入求和電路。例1：求u01的數(shù)值。33221101ifififurrurrurru解：64)6(424v8 同相輸入求和電路同相輸入求和電路 在同相比例運(yùn)算電路的基礎(chǔ)上，增加一個(gè)輸在同相比例運(yùn)算電路的基礎(chǔ)上，增加一個(gè)輸入支路，就構(gòu)成了同相輸入求和電路。

2、入支路，就構(gòu)成了同相輸入求和電路。 因運(yùn)放具有因運(yùn)放具有虛斷的特性，虛斷的特性，對(duì)運(yùn)放同相輸對(duì)運(yùn)放同相輸入端的電位可入端的電位可用疊加原理求用疊加原理求得得:同相比例運(yùn)算電路ifvrrv)1 (10雙端輸入求和電路雙端輸入求和電路 雙端輸入也稱差動(dòng)輸入，輸出電壓表雙端輸入也稱差動(dòng)輸入，輸出電壓表達(dá)式的推導(dǎo)方法與同相輸入運(yùn)算電路相似達(dá)式的推導(dǎo)方法與同相輸入運(yùn)算電路相似。 當(dāng)vi1=vi2 =0時(shí)，用疊加原理分別求出vi3=0和vi4 =0時(shí)的輸出電壓vop。當(dāng)vi3 = vi4 =0時(shí)，分別求出vi1=0，和vi2 =0時(shí)的von。先求 )/1 () /() /()/1 () /() /(21f

3、34i4321f43i34oprrrrrrvrrrrrrrrvrrv )/1 () /() /()/1 () /() /(21f34i434421f43i3433oprrrrrrvrrrrrrrrrrvrrrrv )/1 ()/1 (21fi44p21fi33prrrvrrrrrvrr )(/)/(i44pi33pff21f21vrrvrrrrrrrrr )(4i43i3nfprvrvrrrop v式中rp=r3/r4/r , rn=r1/r2/rf 再求on vi22fi11fonvrrvrrv)()( 2i21i1f4i43i3nfponoporvrvrrvrvrrrvvvnpf4321

4、rrrrrrrrr時(shí)，當(dāng))( i2i1i4i3fovvvvrrv于是于是例1: 數(shù)據(jù)放大器的輸出表達(dá)式，并分析r1的作用。解：vs1和vs2為 差模輸入信號(hào)，為此vo1和vo2也是差模信號(hào)，r1的中點(diǎn)為交流零電位。對(duì)a3是雙端輸入放大電路。 數(shù)據(jù)放大器原理圖所以 :)(21 ( s1s212o1o2ovvrrvvvs2122os112o1)2/1 ()2/1 (vrrvvrrv 顯然調(diào)節(jié)r1可以改變放大器的增益。產(chǎn)品數(shù)據(jù)放大器，如ad624等， r1有引線連出，同時(shí)有一組r1接成分壓器形式，可選擇連線接成多種的r1阻值 。減法電路減法電路（反相求和電路）反相求和電路）第一級(jí)：若r1=rf 1，

5、v01=- vs1 。第二級(jí)：若r2=rf 2 ，v0=vs1- vs2 。減法電路減法電路（差分電路）差分電路）2323svrrrv用節(jié)點(diǎn)法求：v011)11(0111vrvrvrrfsf01111vrrrvrrrvfsff vv011112323vrrrvrrrvrrrfsffs112323110)(sfsfvrrvrrrrrrv若r1= r2= r3= rf ，120ssvvv積分電路積分電路，根據(jù)虛短rvis1 tvrcticvvd1d1scco當(dāng)輸入信號(hào)是階躍直流電壓vi時(shí)，即trcvtvrcvviscod1，根據(jù)虛斷cii 1 例例2:2:畫出積分器畫出積分器的輸出波形。的輸出波形

6、。(a) 階躍輸入信號(hào)解：trcvvio 注意：當(dāng)輸入信號(hào)在某一個(gè)時(shí)間段等于零時(shí)，積分器的輸出是不變的，保持前一個(gè)時(shí)間段的最終數(shù)值。因?yàn)樘摰氐脑颍e分電阻 r 兩端無(wú)電位差，因此c 不能放電，故輸出電壓保持不變。(b)方波輸入信號(hào)微分電路微分電路tvrctvrcririvddddsccro例3：對(duì)數(shù)運(yùn)算電路對(duì)數(shù)運(yùn)算電路dovvdrii ) 1(etd/sdvviisitsdtolnlnrivviivvtd/sevvi反對(duì)數(shù)運(yùn)算電路反對(duì)數(shù)運(yùn)算電路 (指數(shù)運(yùn)算電路)ti1s/sdrolnetivvririririvvv12.4 12.4 電壓和電流轉(zhuǎn)換電路電壓和電流轉(zhuǎn)換電路12.4.1 12.4

7、.1 電流電流- -電壓變換器電壓變換器12.4.2 12.4.2 電壓電壓- -電流變換器電流變換器 12.4.1 電流電流-電壓變換器電壓變換器圖圖12.10是電流是電流-電壓變換器電壓變換器。由圖可知由圖可知fso=riv 可見(jiàn)輸出電壓與輸可見(jiàn)輸出電壓與輸入電流成比例。入電流成比例。 輸出端的負(fù)載電流輸出端的負(fù)載電流slflfsloo=irrrrirvi此時(shí)該電路也可視為電流放大電路。若lr固定，則輸出電流與輸入電流成比例，圖12.10電流-電壓變換電路12.4.2 12.4.2 電壓電壓- -電流變換器電流變換器圖圖12.1112.11的電路為電壓的電路為電壓- -電流變換器電流變換器圖圖12.1112.11電壓電壓- -電流變換器電流變換器由圖（由圖（a a）可知）可知soos1=vririv或所以輸出電流與輸入電壓成比例所以輸出電流與輸入電壓成比例。(a)負(fù)載不接地(b)負(fù)載接地(b)負(fù)載接地l43l4oloop/rrrrrvrivvvvnp可解得)(l12l433s12orrrrrrrvrri 對(duì)圖（b）電路， r1和r2構(gòu)成電流并聯(lián)負(fù)反饋； r3 、r4和rl構(gòu)成構(gòu)成電壓串聯(lián)正反饋。由圖（b）可得211o212snrrrvrrrvv討論：1. 當(dāng)分母為零時(shí)， io ，電路自激。2. 當(dāng)r2 /r1 =r3