辽宁石油化工大学：《模拟电子技术基础》课程教学资源（PPT课件讲稿，童诗白第三版）第七章 信号的运算和处理

第七章信号的运算和处理 电 子71概述 技 成)72基本运算电路 基 磁7.3模拟乘法器及其运算电路的运用 诗74有源滤波电路 第 75电子信息系统预处理中所用电路

第七章 信号的运算和处理 7.1 概述 7.2 基本运算电路 7.3 模拟乘法器及其运算电路的运用 7.4 有源滤波电路 7.5 电子信息系统预处理中所用电路 童 诗 白 第 三 版

模 本章重点和考点 电 子 1.比例、求和及积分电路的综合运算 技 基2有源滤波电路的基本概念(二阶低通 础 滤波电路) 童 诗 白 本章教学时数:6学时 第 版

童 诗 白 第 三 版 本章重点和考点 1.比例、求和及积分电路的综合运算。 2.有源滤波电路的基本概念(二阶低通 滤波电路)。 本章教学时数： 6学时

模 本章讨论的问题: 型1什么是理想运放?指标参数有哪些? 电 子2,为什么在运算放大电路中集成运放必须工作在线性区? 技)为什么理想运放工作在线性区时会有虚短和虚断? 基 3如何判断电路是否是运算电路?有哪些基本运算电路? 础怎样分析运算电路的运算关系? 童 诗 4为了获得信号中的直流分量,或者为了获得信号中的 白 第 高频分量,或者为了传送某一频段的信号,或者为了 去掉电源所带来的50Hz干扰,应采用什么电路? 版

童 诗 白 第 三 版 本章讨论的问题： 1.什么是理想运放？指标参数有哪些？ 2.为什么在运算放大电路中集成运放必须工作在线性区？ 为什么理想运放工作在线性区时会有虚短和虚断？ 3.如何判断电路是否是运算电路？有哪些基本运算电路？ 怎样分析运算电路的运算关系？ 4.为了获得信号中的直流分量，或者为了获得信号中的 高频分量，或者为了传送某一频段的信号，或者为了 去掉电源所带来的50Hz干扰，应采用什么电路？

本章讨论的问题: 5滤波电路的功能是什么?什么是有源滤波和无源滤波? 模拟电子技术基础童诗白第三版 为什么说有源滤波电路是信号处理电路? 6有几种滤波电路?它们分别有什么特点? 7从本质上讲,有源滤波电路与运算电路一样吗?为 什么?有源滤波电路有哪些主要指标? 8由集成运放组成的有源滤波电路中一定引入负反馈吗? 能否引入正反馈?

童 诗 白 第 三 版 本章讨论的问题： 5.滤波电路的功能是什么？什么是有源滤波和无源滤波？ 为什么说有源滤波电路是信号处理电路？ 6.有几种滤波电路？它们分别有什么特点？ 7.从本质上讲，有源滤波电路与运算电路一样吗？为 什么？有源滤波电路有哪些主要指标？ 8.由集成运放组成的有源滤波电路中一定引入负反馈吗？ 能否引入正反馈？

71概述 7.11电子信息系统的组成 信号的 信号的 信号的 信号的 提取 预处理 加工 执行 图71.1电子信息系统示意图

7.1 概述 7.1.1 电子信息系统的组成 信号的 提取 信号的 预处理 信号的 加工 信号的 执行 图7.1.1电子信息系统示意图

今四章集成运翼放大电路心 712理想运放的两个工作区 理想运放工作区:线性区和非线性区 理想运放的性能指标 开环差模电压增益Aod=∞; 差模输入电阻r=∞; 输出电阻rn=0; 共模抑制比KCMR=∞; UIo =0 s IO uo a no 输入偏置电流ImB=0; 3dB带宽f=∞,等等

7.1.2 理想运放的两个工作区 一、理想运放的性能指标 开环差模电压增益 Aod = ∞； 输出电阻 ro = 0； 共模抑制比 KCMR = ∞； 差模输入电阻 rid = ∞； UIO = 0、IIO = 0、  UIO = IIO = 0； 输入偏置电流 IIB = 0； - 3 dB 带宽 fH = ∞ ，等等。 理想运放工作区：线性区和非线性区

今四章集成运算放大电路岭 二、理想运放在线性工作区 输出电压与其两个输入端的电压之间存在线性放 大关系,即 d t L 00 理想运放工作在线性区特点: 1.理想运放的差模输入电压等于零 (u1-a.)==0即u=u “虚短” 如1=1=0—“虚地” (动画avi8-2avi

二、理想运放在线性工作区 输出电压与其两个输入端的电压之间存在线性放 大关系，即 ( ) u O = Ao d u+ - u￾u￾u+ uO - i + i + Aod 理想运放工作在线性区特点： 1. 理想运放的差模输入电压等于零 ( ) 0 o d O + - - = = A u u u 即 u+ = u- ——“虚短” = = 0 + - 如 u u —“虚地” (动画avi\8-2.avi)

→四章集成运算放大电路哈 2.理想运放的输入电流等于零 由于r=∞,两个输入端均没有电流,即 “虚断” 三、理想运放的非线性工作区 0 OM 理想特性 -l! LUoM 图713集成运放的电压传输特性

2. 理想运放的输入电流等于零 由于 rid = ∞，两个输入端均没有电流，即 = = 0 + - i i ——“虚断” 三、理想运放的非线性工作区 +UOM uO O u+-u- -UOM 理想特性 图 7.1.3 集成运放的电压传输特性

今四章集成运翼放大电路岭 理想运放工作在非线性区特点: 1.uo的值只有两种可能 当up>uN 时时 0= OM < OM 在非线性区内,(-)可能很大,即px。 虚地”不存在 2.理想运放的输入电流等于零 i=i.=0

理想运放工作在非线性区特点： 当 uP > uN时，uO = + UOM 当 uP< uN时, uO = - UOM 1. uO 的值只有两种可能 在非线性区内，(uP - uN)可能很大，即 uP ≠uN。 “虚地”不存在 2. 理想运放的输入电流等于零 i P = i N = 0

今四章集成运算放大电路 实际运放Aad∞,当即与差值比较小时,仍有 ad(up-砾),运放工作在线性区。 但线性区范围很小。 例如:F007的U OM S 14V,Aa≈2×105,线性 实际特性 区内输入电压范围 OM 士14V非线性区二 非线性区 2×10 线性区 士70uV

实际运放 Aod ≠∞ ，当 uP与 uN差值比较小时，仍有 Aod (uP - uN )，运放工作在线性区。 例如：F007 的 UoM = ± 14 V，Aod  2 × 105 ，线性 区内输入电压范围 70 μV 2 10 14 V 5 od OM =    = - = A U uP uN uO O uP-uN 实际特性 非线性区 非线性区 线性区 但线性区范围很小