第八章 信號的運算與處理電路ppt

第八章信號的運算與處理電路基本要求熟練掌握比例、求和、積分運算電路，一般了解其它運算電路。8.1基本運算電路8.2實際運放電路的誤差分析8.3對數(shù)和反對數(shù)運算電路*8.4模擬乘法器8信號的運算與處理電路8.5有源濾波電路*8.6開關(guān)電容濾波器8.1基本運算電路比例運算電路積分電路微分電路減法電路加法電路8.1基本運算電路兩條重要法則：1.理想運放的兩輸入端之間的電壓差為零，即：vI=vN-vP≈0，或vP=vN，則有vI=0，但不是短路，故稱為虛短。2.理想運放的兩輸入端幾乎不取用電流，即：iI≈0，但不是斷開，故稱虛斷。

為提高精度，一般取1.比例運算電路電壓并聯(lián)負(fù)反饋由第7章可知，電路為負(fù)反饋電路。即電路處于深度負(fù)反饋條件下，虛短和虛斷成立。（1）反相比例運算電路利用虛短和虛斷得由于運放的增益一般有，所以輸出與輸入反相→i1→i21.比例運算電路電壓串聯(lián)負(fù)反饋（2）同相比例運算電路利用虛短和虛斷得輸出與輸入同相電壓跟隨器2.加法電路這個電路接成反相放大器反相放大器特點：輸入信號加在反相輸入端，而將同相輸入端接地。

虛地：由于電路存在虛短，vI=0，在P端接地時，vN=0，故稱N點為虛地。虛地的存在是反相放大器在閉環(huán)工作狀態(tài)下的主要特征。虛地的實質(zhì)：輸出電壓通過Zf向輸入端引入很深的電壓負(fù)反饋，迫使vN（相當(dāng)于凈輸入）下降到接近于地電位。2.加法電路根據(jù)虛短、虛斷和N點的KCL得：若則有（加法運算）輸出再接一級反相電路可得有時為保證直流時兩臂平衡，加平衡電阻RP，RP=R1∥R2∥Rf3.減法電路第一級反相比例第二級反相加法（1）利用反相信號求和以實現(xiàn)減法運算即當(dāng)時得（減法運算）從結(jié)構(gòu)上看，它是反相輸入和同相輸入相結(jié)合的放大電路。（2）利用差分式電路以實現(xiàn)減法運算當(dāng)則若繼續(xù)有則根據(jù)虛短、虛斷和N、P點的KCL得：4.積分電路式中，負(fù)號表示vO與vS在相位上是相反的。根據(jù)“虛短”，得根據(jù)“虛斷”，得即因此電容器被充電，其充電電流為設(shè)電容器C的初始電壓為零，則（積分運算）→i1→i2當(dāng)vS為階躍電壓時，有4.積分電路vO與t

成線性關(guān)系5.微分電路end8.5有源濾波電路

8.5.1

基本概念及初步定義

8.5.2一階有源濾波電路

高通濾波低通濾波基本概念分類

8.5.3二階有源濾波電路

高通濾波低通濾波帶通濾波帶阻濾波帶阻濾波帶通濾波8.5.1基本概念及初步定義1.基本概念濾波器：是一種能使有用頻率信號通過而同時抑制或衰減無用頻率信號的電子裝置。有源濾波器：由有源器件構(gòu)成的濾波器。濾波電路濾波電路傳遞函數(shù)定義時，有其中——模，幅頻響應(yīng)——相位角，相頻響應(yīng)時延響應(yīng)為2.分類低通（LPF）高通（HPF）帶通（BPF）帶阻（BEF）全通（APF）8.5.2一階有源濾波電路1.低通濾波電路傳遞函數(shù)故，幅頻響應(yīng)為：圖a：∵虛短，vO=vN=vP

1/sC∴VP（s）=VO（s）=————Vi（s）R+1/sCVO（s）11A（s）=—————=————=——————Vi（s）1+sRC1+（s/ωn）

ωn——特征角頻率

圖b：8.5.2一階有源濾波電路2.高通濾波電路

可由低通和高通串聯(lián)得到必須滿足3.帶通濾波電路低通特征角頻率高通特征角頻率8.5.2一階有源濾波電路