清华大学模拟电子电路基础课件7.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 第七章 信号的运算和处理 内容 重点节：7.1.2-7.1.5, 7.2.3, 7.3.1, 7.3.2一, 7.3.3一 次重点节：7.3.3二、三 不要求节：7.1.7 , 7.2.2 , 7.3.4-5 , 7.4 要求 掌握集成运放线性工作区的特点 会用‘虚短’‘虚断’方法分析比例、求和、加减、积分、微分、基本对数和指数、用模拟乘法器组成的除法和开方等各种运算电路的输出电压与输入电压的关系 * 第七章 信号的运算和处理 要求 掌握比例、求和、加减运算电路的特点，掌握其性能指标的分析方法：Ri, Ro, 共模输入电压UIC 正确理解通带电压放大倍数Aup、通带截止频率fp的含义 正确理解一阶LPF、HPF和二阶LPF、HPF、BPF的电路组成及工作原理，能够根据需要合理选择电路 * 第七章 信号的运算和处理 电路总结 比例、求和、加减、积分、微分、基本对数和指数、用模拟乘法器组成的除法和开方等各种运算电路，一阶LPF、HPF，二阶压控电压源LPF、HPF，简单二阶BPF、BEF电路 请自己将电路特点列表对比细化 * 第七章 信号的运算和处理 * 第七章 信号的运算和处理 * 第七章 信号的运算和处理 方法总结 虚短、虚断+节点电流法：该方法主要用于分析运放同相端、反相端以及其它中间节点电流 虚短、虚断+叠加原理：该方法主要用于分析有多个输入的线性运算电路如比例、求和、加减、积分、微分电路（乘法、除法、平方、立方、平方根电路不能用） 传递函数分析法：如利用Zc=1/sC来分析积分、微分电路输出电压的表达式，再利用拉普拉斯反变换求解输出电压的时域表达式 * 第七章 信号的运算和处理 常见题型 判断电路是否为运算电路和属于哪种基本运算电路 运算电路的分析计算 根据需求选择运算电路 有源滤波器的识别及电路分析 工作在线性区的集成运放的其它应用电路的分析 * * * * * * Programme Manager, D.Sc. Pentti Koskinen * Programme Manager, D.Sc. Pentti Koskinen * * Programme Manager, D.Sc. Pentti Koskinen * Programme Manager, D.Sc. Pentti Koskinen * Programme Manager, D.Sc. Pentti Koskinen * Programme Manager, D.Sc. Pentti Koskinen * Programme Manager, D.Sc. Pentti Koskinen * Programme Manager, D.Sc. Pentti Koskinen * Programme Manager, D.Sc. Pentti Koskinen * Programme Manager, D.Sc. Pentti Koskinen * Programme Manager, D.Sc. Pentti Koskinen * * * * * * * * * 2.微分运算电路 限制输入电流 限制输出电压幅值 滞后补偿 “N” 虚地 ? 输入为等效电流源 电容对电流有积分作用 分析方法： “虚短”,“虚断” 电容端电压和电流的关系 特点： 高频信号增益大，噪声影响大 电容电压容易饱和，电路易出现阻塞现象 反馈网络滞后，对高频信号输入易产生自激振荡 如何基于同相比例运算电路的知识构成积分、微分运算电路 ? * 反相比例运算电路： 同相比例运算电路： 如何实现对数、指数运算 ? 回顾：PN结的伏安特性！ 五、对数运算电路和指数运算电路 * 1.对数运算 实用电路中常常采取措施消除IS对运算关系的影响 利用PN结端电压与电流的关系 对输入电压的极性和幅值有何要求？ 缺点是什么？如何改进？ * 集成对数运算电路 * 2.指数运算电路 对输入电压的极性和幅值有何要求？ 3.乘法、除法运算电路 六、实现逆运算的方法 1. 电路的结构 为什么不标定＋、－？ 运算电路必须引入负反馈！ 2. 例：利用积分运算实现微分运算 A1、A2输入端极性？ * 七、模拟乘法器及其在运算电路中的应用 1.模拟乘法器简介 1) 变跨导型模拟乘法器的基本原理 实际电路需在多方面改进，如线性度、温度的影响、输入电压的极性等方面 * 2) 模拟乘法器的符号及等效电路 理想情况下，ri1、 ri2、fH为无穷大， 失调电压、电流及其温漂为0，ro为0， ux 、uy 幅值频率变化时 k 值不变 有单象限、两象限和四象