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1、第十八讲 信号的运算,一、概述,二、比例运算电路,三、加减运算电路,四、积分运算电路和微分运算电路,一、概述 1.电子系统简介,传感器接收器,隔离、滤波放大、阻抗变换,运算、转换、比较,功率放大,第七章,第八章,第九章,信号的产生,电子信息系统的供电电源,第十章,2.理想运放的参数特点,Aod、rid、fH 均为无穷大，ro、失调电压及其温漂、失调电流及其温漂、噪声均为0。,因为uO为有限值，Aod，所以 uNuP0，即 uNuP虚短路,因为rid，所以 iNiP0虚断路,电路特征：引入电压负反馈。,无源网络,3.集成运放的线性工作区 uOAod(uP uN),4.研究的问题,（1）什么是运算
2、电路：运算电路的输出电压是输入电压某种运算的结果，如加、减、乘、除、乘方、开方、积分、微分、对数、指数等。（2）描述方法：运算关系式 uOf(uI)（3）分析方法：“虚短”和“虚断”是基本出发点。,（1）识别电路。（2）求解运算关系式。,5、学习运算电路的基本要求,二、比例运算电路 1.反相输入,电路引入了哪种组态的负反馈？电路的输入电阻为多少？3)R？为什么？4)若要Ri100k，比例系数为100，R？Rf？,Rf太大，噪声大。如何利用相对小的电阻获得100的比例系数？,+,_,iN=iP=0，uN=uP=0虚地,在节点N：,T 形反馈网络反相比例运算电路,利用R4中有较大电流来获得较大数值
3、的比例系数。,运算关系的分析方法：节点电流法,2.同相输入,同相输入比例运算电路的特例：电压跟随器,讨论一：,电路如图所示，已知uO=-55uI，参数如图所示。试求出R5的值；并说明若uI与地接反，则输出电压与输入电压的关系将产生什么变化。,三、加减运算电路 1.反相求和,方法一：节点电流法,1.反相求和,方法二：利用叠加原理 首先求解每个输入信号单独作用时的输出电压，然后将所有结果相加，即得到所有输入信号同时作用时的输出电压。,2.同相求和 设 R1 R2 R3 R4 R Rf,利用叠加原理求解：令uI2=uI3=0，求uI1单独作用时的输出电压,在求解运算电路时，应选择合适的方法，使运算结
4、果简单明了，易于计算。,同理可得，uI2、uI3单独作用时的uO2、uO3，形式与uO1相同，uO=uO1+uO2+uO3。物理意义清楚，计算麻烦！,2.同相求和 设 R1 R2 R3 R4 R Rf,与反相求和运算电路的结果差一负号,必不可少吗？,3.加减运算 利用求和运算电路的分析结果,设 R1 R2 Rf R3 R4 R5,实现了差分放大电路,讨论二：,设计一个运算电路，要求输出电压和输入电压的运算关系式为uO=10uI1-5uI2-4uI3,四、积分运算电路和微分运算电路 1.积分运算电路,移相,利用积分运算的基本关系实现不同的功能,1)输入为阶跃信号时的输出电压波形？,2)输入为方波时的输出电压波形？,3)输入为正弦波时的输出电压波形？,线性积分,波形变换,2.微分运算电路,
