模电第五章05信号运算电路.ppt

(8) 微分运算电路 if i1 由虚短及虚断性质可得 i1 = if Vi t O Vo t O Vi –Vi Vo C1 Vi R2 RF + + – – + + ? – ? (4--*) 若输入： 则： t Vi 0 t Vo 0 Vo C1 Vi R2 RF + + – – + + ? – ? R1 比例-微分运算电路 上式表明：输出电压是对输入电压的比例-微分 控制系统中， PD调节器在调节过程中起加速作用，即使系统有较快的响应速度和工作稳定性。 —PD调节器 if iR iC (4--*) 如果输入是正弦波，输出波形怎样，请自己计算。运放实验中请自己验证。 (4--*) 8.5 有源滤波器 滤波电路的种类: 按信号性质: 模拟滤波器和数字滤波器 按电路功能: 低通滤波器高通滤波器带通滤波器带阻滤波器 按所用元件: 无源滤波器和有源滤波器 (4--*) 传递函数： 幅频特性 相频特性 filter (4--*) 按频率特性进行分类： ? ? ? ? 低通 高通 带通 带阻 (4--*) R C R 一阶低通滤波器 (4--*) 0 1 0.707 ?0 截止频率 此电路的缺点： 1、带负载能力差。 2、无放大作用。 3、特性不理想，边沿不陡。 截止频率处： (4--*) 8.5.2 一阶有源低通滤波器 R R1 RF C + - + (4--*) 幅频特性： 相频特性： 1、 时： 有放大作用 2、 时： 3、 运放输出，带负载能力强。 幅频特性与一阶无源低通滤波器类似 (4--*) 8.5.3 二阶有源低通滤波器 R R1 RF C + - + C R P (4--*) 0 3dB (4--*) R1=? 时：AF=1 时： R C + - + C R (4--*) 如何组成高通滤波器？ RC对调 R R1 RF C + - + (4--*) 思考题? 如何组成带通滤波器？ 返回目录 (4--*) BPF的一般构成方法 将HPF及LPF相串联，其条件为LPF的通带截止频率高于HPF的通带截止频率。 返回目录 (4--*) 3. 电压比较器 参考电压 运算放大器工作于开环状态 输入差模信号很小,也会使输入电压饱和. 返回目录 (4--*) 当UR=0时,输入电压和零电平比较, 称为过零比较器. 返回目录 (4--*) + + uo ui t ui t uo +Uom -Uom 例：利用电压比较器将正弦波变为方波。 (4--*) t ui t uo 过零附近仍处于放大区 Ao不够大时的情况 (4--*) 在输出端加一个双向稳压管 作双向限幅用 返回目录 (4--*) 限幅器 t ui u0 t UZ -UZ 应用举例 返回目录 (4--*) 思考题：图示电路电路中的运放处于线性状态，但外围电路有非线性元件（二极管、三极管），讨论输入与输出的关系。 ui0时： ui0时： 返回目录 (4--*) 传输特性 uo ui 0 * * * * * * 几 (4--*) 每两个 运放共 用一个 偏置 电阻 四个 运放 共用 VDD、VSS 端 C14578外引线排列图 返回目录 (4--*) 5.3 信号的运算电路 Vi Vo Vi Vo +VOM -VOM ? Ao越大，运放的线性范围越小，必须加负反馈才能使其工作于线性区。 _ + ? + A0 5. 1.1 概述 (4--*) 运放线性运用 信号的放大、运算 恒压源、恒流源电路 有源滤波电路 在运放的线性应用中，运放的输出与输入之间加了负反馈，运放工作于线性状态。 (4--*) F007（5G24）外引线图 反相 输入端 同相 输入端 输出端 接 线 图 顶 视 图 (4--*) 由于运放的开环放大倍数很大，输入电阻高，输出电阻小，在分析时常将其理想化，称其所谓的理想运放。 理想运放的条件： 放大倍数与负载无关，可以分开分析。 虚短路 虚开路 (4--*) 理想运放的符号 _ + ? + ? V+ V- V0 (4--*) 5. 3 信号的运算电路 (1) 反相比例运算放大器 _ + ? + ? R2 R1 RP Vi Vo i1 i2 i1=i2 (4--*) _ + ? + ? R2 R1 RP Vi Vo 电路的输入电阻： Ri=R1 反馈方式： 电压并联负反馈 输出电阻很小！ 平衡电阻，使输入端对地的静态电阻相等。 RP=R1//R2 (4--*) _ + ? + ? R2 R1 RP Vi Vo 共模电压： 电位为0，虚地。 输入电阻小、共模电压为0以及“虚地”是反相输入的特点。 (4--*) R R 2 R 1