复旦大学：《模拟电子技术基础 Fundamental of Analog Electronics 模拟电子学基础》课程教学资源（电子教案课件讲稿）Chapter 06 信号处理电路

UDAN UNIVERS 复旦大学电子工程系 陈光梦 第6章 信号处理电路

复旦大学电子工程系 陈光梦 第6章 信号处理电路

复旦大学电子工程系陈光梦 运算电路 两个基本放大电路 加减运算 微分与积分运算 对数和指数运算 乘法器 13-12-16 模拟电子学基础 2

复旦大学电子工程系 陈光梦 13-12-16 模拟电子学基础 2 运算电路 两个基本放大电路 加减运算 微分与积分运算 对数和指数运算 乘法器

02 复旦大学电子工程系陈光梦 两个基本放大电路 同相放大器 反相放大器 D R2 o Vi vo R A0 R R R2 。=(1+ RL-)V R R 可以虚短路、虚开路原则得到上述放大器的输入输出电压关系 13-12-16 模拟电子学基础 3

复旦大学电子工程系 陈光梦 13-12-16 模拟电子学基础 3 两个基本放大电路 1 f o i R v v R = − R1 Rf R2 vo vi 1 (1 ) f o i R v v R = + 同相放大器 反相放大器 Rf R1 R2 vi v o 可以虚短路、虚开路原则得到上述放大器的输入输出电压关系

02 复旦大学电子工程系陈光梦 基本放大电路的深度负反馈条件 同相放大器 A。=Ad rid R+R F= R a+R∥RR+R+ R+R 口深度负反馈条件： A>l(R+R)。 反相放大器 1 A.Ad(R ll rid) R 口深度负反馈条件： Ad>1,R。 13-12-16 模拟电子学基础 4

复旦大学电子工程系 陈光梦 13-12-16 模拟电子学基础 4 基本放大电路的深度负反馈条件 n 同相放大器 ¨ 深度负反馈条件： n 反相放大器 ¨ 深度负反馈条件： 1 1 1, ( ) , ( ) A RR r RR r vd f id f o >> + > 1 1 11 1 , // f id o vd id f f o f r R R R AA F r R RR R r R R + = ⋅ = + ++ + 1 ( // ) , f o vd f id fo f R A AR r F Rr R = = + 1, , A R rR r vd f id f o >> >

复旦大学电子工程系陈光梦 R2 R Vi R Q 电阻R的补偿作用：保证集成运放输入端的差分放大电 路的对称性，从而使得集成运放的输入失调及其温度漂移 得以补偿 由于要求输入接地（同时输出亦为零）时运放两个输入端 对称，所以有R2=RR 在要求不高的电路中，可以将此电阻省略 13-12-16 模拟电子学基础 5

复旦大学电子工程系 陈光梦 13-12-16 模拟电子学基础 5 n 电阻 R2 的补偿作用：保证集成运放输入端的差分放大电 路的对称性，从而使得集成运放的输入失调及其温度漂移 得以补偿 n 由于要求输入接地（同时输出亦为零）时运放两个输入端 对称，所以有 R2 = R1//Rf n 在要求不高的电路中，可以将此电阻省略 R1 Rf R2 vo vi Rf R1 R2 vi v o

复旦大学电子工程系陈光梦 基本放大器的特点与应用 同相放大器的输出与输入相位相同，反相放大器的输出与 输入相位相反 反馈网络由电阻构成。在满足深度负反馈条件下，放大倍 数仅由反馈网络确定 经常用来构成信号放大电路 实际应用时，除了必须满足AF>1以外，还要根据被放 大信号的实际情况，分别考虑放大器的频率特性、输入失 调、噪声、输出动态范围等一系列因素 13-12-16 模拟电子学基础 6

复旦大学电子工程系 陈光梦 13-12-16 模拟电子学基础 6 基本放大器的特点与应用 n 同相放大器的输出与输入相位相同，反相放大器的输出与 输入相位相反 n 反馈网络由电阻构成。在满足深度负反馈条件下，放大倍 数仅由反馈网络确定 n 经常用来构成信号放大电路 n 实际应用时，除了必须满足 A0F >>1 以外，还要根据被放 大信号的实际情况，分别考虑放大器的频率特性、输入失 调、噪声、输出动态范围等一系列因素

复旦大学电子工程系陈光梦 由基本放大器发展成其他电路 基本放大器的反馈网络由电阻构成 可以用一个网络取代基本放大器反馈网络中的电阻。在满 足深度负反馈条件下，虚短路、虚开路分析原则仍然成立 若该网络的网络阻抗已知，则基本放大器的输入和输出关 系式仍然成立，只要将其中的电阻改为相应的网络阻抗即 可。即有 同相放大器 ：。=(1+ 反相放大器： 。= Z ·可以由上述原理发展出许多基于运放的应用电路 13-12-16 模拟电子学基础 7

复旦大学电子工程系 陈光梦 13-12-16 模拟电子学基础 7 由基本放大器发展成其他电路 n 基本放大器的反馈网络由电阻构成 n 可以用一个网络取代基本放大器反馈网络中的电阻。在满 足深度负反馈条件下，虚短路、虚开路分析原则仍然成立 n 若该网络的网络阻抗已知，则基本放大器的输入和输出关 系式仍然成立，只要将其中的电阻改为相应的网络阻抗即 可。即有 同相放大器 ： 反相放大器： n 可以由上述原理发展出许多基于运放的应用电路 1 (1 ) f o i Z v v Z = + 1 f o i Z v v Z = −

复旦大学电子工程系陈光梦 电压跟随器 令同相放大器中的R,=0,即运放的输出直接与反相端连 接，V。=y,电路成为一个电压跟随器 由于此时R可以取任意值，所以通常将其开路 极高的输入阻抗、极低的输出阻抗 Vi Vo Vo =Vi 13-12-16 模拟电子学基础 8

复旦大学电子工程系 陈光梦 13-12-16 模拟电子学基础 8 电压跟随器 n 令同相放大器中的 Rf = 0，即运放的输出直接与反相端连 接，vo = vi ，电路成为一个电压跟随器 n 由于此时 R1可以取任意值，所以通常将其开路 n 极高的输入阻抗、极低的输出阻抗 vo vi o i v v =

复旦大学电子工程系陈光梦 倒相器 ·令反相放大器中的R=R,则电路输出电压与输入电压数 值相等，相位相反，。=-V, 电路成为一个倒相器 R R =一 50 R/2 13-12-16 模拟电子学基础 9

复旦大学电子工程系 陈光梦 13-12-16 模拟电子学基础 9 倒相器 o i v v = − R R R/2 vi v o n 令反相放大器中的Rf = R1，则电路输出电压与输入电压数 值相等，相位相反，vo =－vi ，电路成为一个倒相器

复旦大学电子工程系陈光梦 加减运算 ▣结构：将基本放大器中的输入由一个变为多个 ·原理：根据线性电路的叠加定理，输出是每个输 入的独立响应的线性叠加 13-12-16 模拟电子学基础 10

复旦大学电子工程系 陈光梦 13-12-16 模拟电子学基础 10 加减运算 n 结构：将基本放大器中的输入由一个变为多个 n 原理：根据线性电路的叠加定理，输出是每个输 入的独立响应的线性叠加