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1、第二十六讲 利用集成运放实现信号的转换电路,一、概述,信号的发送：调制（调幅、调频、调相）信号的接收：解调信号对负载的驱动：i-u，u-i信号的预处理：交AC-直DC（整流、检波、滤波）DC-AC（斩波）信号的接口电路：A-D（如 u-f），D-A,二、u-i 转换电路（电压-电流转换电路）,若信号源不能输出电流，则选电路一；若信号源能够输出一定的电流，则可选电路二。若负载需接地，则上述两电路均不符合要求。所以应引入豪兰德电流源电路。,电路一,电路二,引入了电流串联负反馈,引入了电流并联负反馈,1.电路构成,2.豪兰德电流源电路,电路既引入了负反馈，又引入了正反馈。,如何求解输出电阻？,令ui
2、=0，且断开RL，在RL处加交流电压U0/，由此产生电流I0，则U0/I0即为输出电阻。具体分析见P306页。经分析知：R0=U0/I0=无穷大。且只有在R1、R2、R3和R严格对称条件下，R0才趋于无穷，输出电流也才具有恒流特性。,3.对P454的实用u-i 转换电路和i-u转换电路自己阅读。,为什么一般的整流电路不能作为精密的信号处理电路？,三、精密整流电路,因为：若uImaxUon，则uO仅在大于Uon近似为uI，失真。,精密整流电路是将微弱的交流信号电压转换成直流信号电压的处理电路，不是电源中AC-DC的能量转换电路；是实现微小信号的整流。,1.精密整流电路的定义和交流整流电路的区别,
3、设RRf,对于将二极管和晶体管作电子开关的集成运放应用电路，在分析电路时，首先应判断管子相当于开关闭合还是断开，它们的状态往往决定于输入信号或输出信号的极性。,2.精密整流电路的组成和原理分析,半波整流，若加uI的负半周，则实现全波整流,对输入信号的要求：设二极管的导通电压为0.7伏，集成运放的开环差模放大倍数为50万倍，那麽为使二极管D1导通，集成运放的净输入电压为：,可见，只要净输入电压产生非常微小的变化，就可以改变DI、D2的工作状态，从而达到精密整流的目的。,引入全波精密整流电路,3.全波精密整流电路,二倍频三角波,绝对值运算电路,举例说明：见P456457的例,四、电压u-频率f 转
4、换电路（压控振荡器VCO）,1.电压u-频率f 转换电路功能：将输入直流电压转换成频率与其数值呈正比的输出电压。是一种将模拟量转换成数字量的转换电路。,2.由集成运放构成的电压-频率转换电路,1）电荷平衡式压控振荡器,电路的组成：由锯齿波发生电路演变而来。,不同之处是D2输入端接了外置信号，而没有与DI 并接在R3上。,T,若T2决定于外加电压，则电路的振荡频率就几乎仅仅受控于外加电压，实现了uf 的转换。,输出波形分系统与锯齿波发生电路相同,2）实用电荷平衡式压控振荡器,注意与P460页图的区别：,单位时间内脉冲个数表示电压的数值，故实现A/D转换，振荡频率受控于输入电压。,若uI0，则电路作何改动？采用复位式压控振荡器。,3）实用电荷平衡式压控振荡器原理分析,（1）滞回比较器,（2）积分电路部分,T,在图中的T2时间段，u01是对ui的线性积分，其起始值为-UT，终了值+UT，因而T2满足:,解得：,3）复位式压控振荡器,自己阅读推导,讨论一：分析图示两个电路的功能。,u-i 转换电路,绝对值运算电路精密整流电路,iO？,uO？,1.晶体管什么情况下导通？什么情况下截止？2.晶体管饱和导通和截止uO1和uI的运算关系？3.uI的极性？4.uO1、uO2的波形？5.uI与振荡频率的关系？,讨论二：已知三极管饱和压降为0。,
