《模拟电子技术》课程PPT教学课件（电类）第8章 信号的运算和滤波

第章信号的运算和处理S8.1集成运放组成的运算电路S8.2模拟乘法器及其在运算电路中的应用S8.3有源滤波电路

第八章 信号的运算和处理 §8.1 集成运放组成的运算电路 §8.2 模拟乘法器及其在运算电路中的应用 §8.3 有源滤波电路

88.1集成运放组成的运算电路一、对数运算电路和指数运算电路、实现逆运算的方法福

§8.1 集成运放组成的运算电路 一、对数运算电路和指数运算电路 二、实现逆运算的方法

对数运算电路和指数运算电路1. 对数运算uic=iRR利用PN结端电UBE压与电流的关系MORUTIse(u,>0)ioui实际=-U.lnUo =-UBESAP极性实用电路中常常采取措施消除I对运算关系的影响对输入电压的极性和幅值有何要求？IcM、集成运放功耗限制其值

R u i i R I C = = 对输入电压的极性和幅值有何要求？ I R u u u U S I O BE T = −  − ln 一、对数运算电路和指数运算电路 1. 对数运算 实用电路中常常采取措施 消除IS对运算关系的影响 T BE e C S U u i  I 利用PN结端电 压与电流的关系 实际 极性 ICM、集成运放功耗限制其值

集成对数运算电路UBEIurUT7se2ic=iITRRRUREFOurUBEI~U.InI,R,RuR,NIRA,N.同理，uBE2~U,InR,R.uolR.热敏电阻？温度系数为正？为负？uU =kT/qIn-UUN2= Up2= UBE2-UBEIIRR,R-RRuyuo =(1+X00-01in)UN2~TRR,1R

集成对数运算电路 UT = kT q T BE1 eS 3 I C1 I U u I R u i = i =  S 3 I BE1 T ln I R u u U S BE2 T ln I I u U R 同理，  3 I N2 P 2 BE2 BE1 T ln I R u u u u u U R = = −  − 3 I T 5 2 N 2 5 2 O (1 ) (1 ) ln I R u U R R u R R u R = +  − + 热敏电阻？温度系数为正？为负？

2.指数运算电路uiUiR=iIseU = UBEOMuA1ioU=-irR=-l,ReuoR对输入电压的极性和幅值有何要求？3.乘法、除法运算电路uolunWo3uo对数运算电路求和运算电路指数运算电路U12对数运算电路1

uI = uBE 对输入电压的极性和幅值有何要求？ T I e O S U u u = −i R R  −I R 2. 指数运算电路 T I e E S U u R i = i  I 3. 乘法、除法运算电路

二、实现逆运算的方法运算电路uo为什么不标定负反馈通路1.电路的结构+、一?a运算电路必须A1oa引入负反馈！2.例：利用积分运算实现微分运算CHuodtUo2R,R,CRAuo2uo2RR2+ R,+u.oRRCduA0uouoRdtA,的输入端R极性？

二、实现逆运算的方法 1. 电路的结构 为什么不标定 ＋、－？ 运算电路必须 引入负反馈！ 2. 例：利用积分运算实现微分运算 A1的输入端 极性？ u t R C u d 1 O 3 O2  = − ＋ － ＋ ＋ － I 1 2 O2 u R R u = − t u R R R C u d d I 1 2 3 O = 

S8.2模拟乘法器及其在运算电路中的应用一、模拟乘法器简介二、在运算电路中的应用

§8.2 模拟乘法器及其在 运算电路中的应用 二、在运算电路中的应用 一、模拟乘法器简介

一、模拟乘法器简介1.变跨导型模拟乘法器的基本原理+Vccuo=-(ic-ic2)R=-gmRuxRY1IEQUy-UBE3uo+OO2gmRU2UTK2+0uxuy0若uy>>UBE3'则gm.2U.R+0R.uyRuouxuy2U.R-a实际电路需在多方面改进，如线性度、温度的影响、输入电压的极性等方面

一、模拟乘法器简介 1. 变跨导型模拟乘法器的基本原理 O C1 C2 c m c X u = −(i −i )R = −g R u T T EQ m 2U I U I g  = e Y BE3 R u u I − = T e Y Y BE3 m 2U R u 若u  u ，则g  X Y T e c O 2 u u U R R u   实际电路需在多方面改进，如线性度、温度的影响、 输入电压的极性等方面

2.模拟乘法器的符号及等效电路o+o+uxoAuoAuxuoo+uyokAuxAuyAuyri200=kuxuyuo工uy理想情况下，rin、riz2、f为1IT无穷大，失调电压、电流及其(ux0)(ux>0,uy>0)温漂为0，r.为0，u、u,幅值Oux和频率变化时k值不变。IIIIV有单象限、两象限和四象限(ux0,uy<0)之分

理想情况下，ri1、 ri2、fH为 无穷大， 失调电压、电流及其 温漂为0，ro为0，ux 、uy 幅值 和频率变化时k 值不变。 有单象限、两象限和四象限 之分。 2. 模拟乘法器的符号及等效电路 O X uY u = ku

二、在运算电路中的基本应用1.乘法运算Uo = kujur2uno实际的模拟乘法器<常为X0uo+0.1V-1或-0.1V-1。UI20若k=+0.1V-,um=up-10V,2.乘方运算则uo-10V。X=kuiO0uouuo实现了对正弦波电压的二倍频变换若u=V2U,sin 0 t则u。=2kU:sin wt=2kU?(1-cos2ot)

2 sin 2 (1 cos2 ) 2 sin 2 i 2 2 O i I i u k U t k U t u U t    = = − = 则 若 二、在运算电路中的基本应用 2.乘方运算 1. 乘法运算 O I1uI2 u = ku 实际的模拟乘法器k常为 +0.1V-1或－0.1V-1 。 若k= +0.1V-1 ，uI1= uI2=10V， 则 uO=10V。 2 O I u = ku 实现了对正弦波 电压的二倍频变换