《模拟电子技术》课程教学资源（PPT课件）第八章 信号的运算、测量及处理电路

第八章信号的运算、测量及处理电路 S1基本运算电路 §2对数、指数运算电路 §3乘法器及其应用电路 §4信号测量放大电路 S5信号变换电路 S6有源滤波器 为保证运放工作在线性区，一般要引入深度负反馈

第八章 信号的运算、测量及处理电路 为保证运放工作在线性区，一般要引入深度负反馈。 §1 基本运算电路 §2 对数、指数运算电路 §3 乘法器及其应用电路 §4 信号测量放大电路 §5 信号变换电路 §6 有源滤波器

§1基本运算电路 。比例运算电路 。加法运算电路 ·减法运算电路 ·积分和微分运算电路 比例运算电路的输入电压与输出电压之间存在比 例关系，是最基本的运算电路，是其他各种运算电 路的基础

§1 基本运算电路 比例运算电路的输入电压与输出电压之间存在比 例关系，是最基本的运算电路，是其他各种运算电 路的基础。 • 比例运算电路 • 加法运算电路 • 减法运算电路 • 积分和微分运算电路

一、 比例运算电路 (1)工作原理 1、反相比例运算电路 R 虚断：it=i.=0得：u+=0 又由虚短：W+=W.得： >0 W+=u=0 “虚地” 由=，得： 4一W= u_-uo R2=R1∥R R R 电压并联负反馈 Au=- uo R R ==R i 输出电阻r很小

一、比例运算电路 1、反相比例运算电路 R1 － + + ∞ ui A uo R2 Rf 电压并联负反馈 R2= R1 // Rf u+ u− 1 i + i − i f i 虚断：i＋= i－= 0 得：u＋ = 0 又由虚短：u＋= u－得： u＋ = u－ = 0 “虚地” 由 i I = i f ，得： i 1 f O u R R u = − f o 1 i R u u R u u − = − − − 1 f R R Au = − i i i u ri = 1 i i u = = R1 输出电阻ro很小。 （1）工作原理

一、比例运算电路 1、反相比例运算电路 (2)特点： ①输出电压与输入电压是比例关系且相位相反。 ②由“虚地”知几乎没有共模输入信号。 ③反馈组态为深度电压并联负反馈，故输入电阻不高， 输出电阻很低。 ④比例系数仅与电阻R和R有关，与集成运放的内部 参数无关。 ⑤理想情况下集成运放输入电阻无穷大，但实际为兆欧 级的大电阻，故电阻R1、R和R也不能过大，一般应控 制在干欧级，这样才可以忽略输入电阻

（2） 特点： ③反馈组态为深度电压并联负反馈，故输入电阻不高， 输出电阻很低。 ②由“虚地”知几乎没有共模输入信号。 ④比例系数仅与电阻R1和RF有关，与集成运放的内部 参数无关。 ⑤理想情况下集成运放输入电阻无穷大，但实际为兆欧 级的大电阻，故电阻R1、R2和RF也不能过大，一般应控 制在千欧级，这样才可以忽略输入电阻。 一、比例运算电路 1、反相比例运算电路 ①输出电压与输入电压是比例关系且相位相反

一、比例运算电路 1、反相比例运算电路 例题 R R >00 A1十 Rr=10k2,R1=5k2,w=4V,求u。=?

一、比例运算电路 1、反相比例运算电路 R1 － + + ∞ A1 ui uo R2 R1 Rf uo1 R1 － + + ∞ A2 R2  例题 Rf = 10k, R1 = 5k, ui = 4V, 求uo = ?

一、比例运算电路 1、反相比例运算电路 (3)T型网络反相比例运算电路 1 电压并联负反馈 A R2+R3+ RR3 儿o= R4一W R 可在电阻值不太大的情况下取得较高的比例系数。 反相端虚地，则r=R1

一、比例运算电路 1、反相比例运算电路 （3） T型网络反相比例运算电路 R1 － + + ∞ ui A uo R R2 R3 R4 i1 i2 i3 i4 A i 1 4 2 3 2 3 u R R R R R R uO + + = − 电压并联负反馈 可在电阻值不太大的情况下取得较高的比例系数。 反相端虚地，则ri = R1

一、比例运算电路 2R, 1、反相比例运算电路 (4)输入电阻自举扩展电路R A2 儿。=- i,=i1-i2 R >00 1= 儿o2-W R R 2R24,=2W R3 RR i= 41儿o2-1 Ry-R2ui iR-R R R RR2 A提高了A1的输入电阻，一般取R略大于R2

一、比例运算电路 1、反相比例运算电路 （4） 输入电阻自举扩展电路 i2 uo2 R1 － + + ∞ A1 ui uo R5 R2 R3 R4 － + + ∞ A2 R3 2 2R i i o ui R R u 2 3 = − 1 2 i i i i = − 2 1 R u i i = 1 2 2 R u u i o − i = o uo R R u 3 2 2 2 = − 1 2 2 R u u R u i i o i i − = − ui = 2 ui R R R R 1 2 1 − 2 = 1 2 1 2 R R R R i u r i i i − = = A2提高了A1的输入电阻，一般取R1略大于R2

一、比例运算电路 2、同相比例运算电路 (1)工作原理 i+=i=0; R W_=W+=儿i 由1=，得： u_-0 uo-u R, R RE 电压串联负反馈R2=R1∥P o=(1+ Ri A.=1+ R

一、比例运算电路 2、同相比例运算电路 R2= R1 // Rf u+ u− 1 i + i − i f i 电压串联负反馈 R1 － + + ∞ A ui uo R2 Rf （1）工作原理 i+ = i- = 0； u− = u+ = ui 由 i1 = i f ，得： F O 1 0 R u u R u− − − = − i 1 f O (1 )u R R u = + 1 f u 1 R R A = +

一、比例运算电路 2、同相比例运算电路 (2)电压跟随器（同号器） 00 A A u;o 引入电压串联负反馈，输入电 阻高，输出电阻低，常用作信号 源、各级放大电路与负载之间的 A十 的缓冲和隔离

一、比例运算电路 2、同相比例运算电路 （2）电压跟随器（同号器） － + + ∞ A ui uo R1 － + + ∞ A ui uo R2 － + + ∞ A ui uo R2 Rf 引入电压串联负反馈，输入电 阻高，输出电阻低，常用作信号 源、各级放大电路与负载之间的 的缓冲和隔离

一、比例运算电路 2、同相比例运算电路 (3)特点 ①输出电压与输入电压是比例关系且相位，放大倍数 大于或等于1。 ②不存在“虚地”现象，存在共模输入电压，为了保 证运算精度，应选用共模抑制比高的集成运放。 ③反馈组态为深度电压串联负反馈，故输入电阻很高， 输出电阻很低。 ④比例系数仅与电阻R和R有关，与集成运放的内部 参数无关

一、比例运算电路 2、同相比例运算电路 （3）特点 ③反馈组态为深度电压串联负反馈，故输入电阻很高， 输出电阻很低。 ②不存在“虚地”现象，存在共模输入电压，为了保 证运算精度，应选用共模抑制比高的集成运放。 ④比例系数仅与电阻R1和RF有关，与集成运放的内部 参数无关。 ①输出电压与输入电压是比例关系且相位，放大倍数 大于或等于1