模拟电子技术基础教学教案5章.ppt

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1、第五章　信号的运算、测量和处理电路5—1基本运算电路5—2对数、指数与乘法运算电路5—3信号测量放大电路5—4信号变换电路5—5有源滤波器5—6实际集成运算放大器的误差分析基本要求（1）掌握：比例、加减、积分电路的工作原理及运算关系；了解：微分、乘除、对数和指数电路的工作原理及运算关系;能够运用“虚短”和“虚断”的概念分析各种运算电路输出电压与输入电压的运算关系，能够根据需要合理选择电路。（2）能够正确理解LPF、HPF、BPF和BEF的工作原理，了解它们的主要性能，并能够根据需要合理选择电路。（3）了解干扰和噪声的来源及抑制方法。复习：（1）开环差模增益（放大倍数）Aod=∞

2、1.理想运放的性能指标（2）差模输入电阻rid=∞（4）共模抑制比KCMR=∞（3）输入出电阻ro=0（6）失调电压UIO、失调电流IIO和它们的温漂dUIO/dT、dIIO/dT（5）上限截止频率fH=∞均为零，且无任何内部噪声。2.理想运放的电压传输特性A－＋iPi-u-u+uou0uiUom-Uomu-（反相输入端）：u0与u-反相u+（同相输入端）：u0与u+同相ui=u+-u-3.理想运放在线性区的特点当集成运放工作在线性区时由于uo为有限值，理想运放Aod=∞因而u+－u-≈0，即因为u+－u-=0，差模输入电阻rid=∞“虚断”电路特征（负反馈）4.理想运放在非线

3、性区的特点u+－u-uo０（uP>uN）uo=Uom-Uomi+=i-=0（uP

4、自不同的比例求和的电路统称为加１.反相输入加法运算电路A－＋R’uoiFRFui3i3R3ui2i2ui1i1R2R1节点(-)的电流方程为法运算电路。uoA－＋RRFui3i3R3ui2i2ui1i1R2R1R1’iR2.同相输入加法运算电路节点（+）的电流方程为5.1.3减运算电路A－＋R3uoRFui2R2ui1R1如果取R1=R2，R3=RF如R1=R2=R3=RFR2//R3=R1//RF输出与两个输入信号的差值成正比。A－＋N+u+u-uiR2uoRFR1A－＋NPi+i-uIR2uoiFRFiRR1A－＋NR’=R1//R2//R3//RFuoiFRFui3i3R

5、3ui2i2ui1i1R2R1A－＋PRuoRFui3i3R3ui2i2ui1i1R2R1R’i4A－＋R3uoRFui2R2ui1R1[例1]求图示电路的输出电压uo。+－-2V3VR110KRF20KR210KR320Kuo(a)解:(a)=10V(b)：虚线以左电路等效为+－2VR2R3RFR1R’2K1K2K(b)10Kuo1V1K[例2]电路如图所示，求输出与输入的关系。+－+－R1R1R3/2R2R2R3R3A1A2uo1uo2－+uouI[例3]求图示电路中uo1、uo2、uo3的值。－－－+++A1A3A212K6K24K3K4K4K4K6K2KR’-3V-6V

6、6V2Vuo1uo3uo2[例4]A1、A2、A3均为理想运放，求输出电压uo与输入电压uI1、uI2的关系。+++－－－A1A3A2uI2uI1R2R2R1R1R2R2R1R1u02u0u03A2为同相比例电路A3为减法电路,A1为加减运算电路解:5.1.4积分运算电路由于u+=u-=0，“虚地”，虚断式中uO(0)为积分起始时刻的输出电压，即积分运算的起始值，A－＋iCuIR’uoiiRC+-当信号源为多个时…iRnRnR1iR1ui1uInuIA－＋iCR’uoRFiiRC0tuI0tuo0tuI0tuo0tuI0tuo在实际电路中，为了防止低频信号增益过大，当ui为常量

7、时，常在电容上并联一个电阻加以限制。A－＋iCuiR’uoiRRC1.基本微分运算电路根据“虚短”和“虚断”的原则，u+=u-=0，“虚地”，uC=ui。输出电压输出电压与输入电压的变化率成比例。A－＋uIR’uoRCR1C1DZ1DZ200ttuIuo2.实用微分运算电路2.1.5微分运算电路正常工作时1324uI（V）t（S）o-33[例5]积分电路输入波形为方波，求输出的波形。uc(0)=0uo（V）ot（S）6-6uOCFuiR2R1++––++–uC+–解：0≤t＜1s=6t1