第4章信号运算与处理电路第1讲v09PPT推荐.ppt

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同相比例同相比例反相比例反相比例差动比例差动比例根据输入信号接法根据输入信号接法模拟电子技术模拟电子技术南京航空航天大学金城学院自动化系南京航空航天大学金城学院自动化系-钟丽娜钟丽娜（13390753953）2009版版1.反相比例运算电路反相比例运算电路

（1）电路结构电路结构为使两输入端为使两输入端对地直流电阻对地直流电阻相等：

相等：

R2=R1/Rf+AR2R1Rfuiuoui加在反相加在反相输入端。

输入端。

模拟电子技术模拟电子技术南京航空航天大学金城学院自动化系南京航空航天大学金城学院自动化系-钟丽娜钟丽娜（13390753953）2009版版

（2）电路原理电路原理分析依据：

运算放大分析依据：

运算放大器在线性应用时同时器在线性应用时同时存在存在虚短虚短和和虚断虚断。

虚断虚断虚地虚地虚短虚短+AR2R1Rfuiuo1.反相比例运算电路反相比例运算电路虚地虚地模拟电子技术模拟电子技术南京航空航天大学金城学院自动化系南京航空航天大学金城学院自动化系-钟丽娜钟丽娜（13390753953）2009版版uo和和ui反相反相+AR2R1Rfuiuo电压放大倍数：

电压放大倍数：

输入电阻：

输出电阻：

模拟电子技术模拟电子技术南京航空航天大学金城学院自动化系南京航空航天大学金城学院自动化系-钟丽娜钟丽娜（13390753953）2009版版（3）特点特点虚地虚地，uic=0，对，对KCMR要求低。

要求低。

Ri不大不大（R1）。

uo与与ui反相反相。

uo_+RFR1R2uiiiiFA平衡电阻，使输入端对地平衡电阻，使输入端对地的静态电阻相等，保证静的静态电阻相等，保证静态时输入级的对称性。

态时输入级的对称性。

模拟电子技术模拟电子技术南京航空航天大学金城学院自动化系南京航空航天大学金城学院自动化系-钟丽娜钟丽娜（13390753953）2009版版

（1）电路结构电路结构2.同相比例运算电路同相比例运算电路为使两输入端对地直流电阻相等：

为使两输入端对地直流电阻相等：

R2=R1/Rf+AR2R1Rfuiuoui加在同相加在同相输入端。

模拟电子技术模拟电子技术南京航空航天大学金城学院自动化系南京航空航天大学金城学院自动化系-钟丽娜钟丽娜（13390753953）2009版版2.同相比例运算电路同相比例运算电路

（2）电路原理电路原理虚断虚断虚短虚短+AR2R1Rfuiuo模拟电子技术模拟电子技术南京航空航天大学金城学院自动化系南京航空航天大学金城学院自动化系-钟丽娜钟丽娜（13390753953）2009版版当当R1=，Rf=0时，时，Auf=1u0=uI电压跟随器电压跟随器作用与射极输出器相同，作用与射极输出器相同，但电压跟随性能更好。

但电压跟随性能更好。

+AR2R1Rfuiuo+Auoui模拟电子技术模拟电子技术南京航空航天大学金城学院自动化系南京航空航天大学金城学院自动化系-钟丽娜钟丽娜（13390753953）2009版版（3）特点特点uicui0，对，对KCMR要求高要求高。

Riuo与与ui同相同相。

+AR2R1Rfuiuo模拟电子技术模拟电子技术南京航空航天大学金城学院自动化系南京航空航天大学金城学院自动化系-钟丽娜钟丽娜（13390753953）2009版版3.差动输入比例运算电路差动输入比例运算电路差动输入比例运算电路差动输入比例运算电路

（1）电路结构电路结构ui加在同相加在同相输入端。

+AR1R1RfuiuouiRfui加在反相加在反相输入端。

模拟电子技术模拟电子技术南京航空航天大学金城学院自动化系南京航空航天大学金城学院自动化系-钟丽娜钟丽娜（13390753953）2009版版3.差动输入比例运算电路差动输入比例运算电路在理想条件下，由于在理想条件下，由于“虚断虚断”，i+=i-=0差动输入比例运算电路差动输入比例运算电路

（2）电路原理电路原理+AR1R1RfuiuouiRf模拟电子技术模拟电子技术南京航空航天大学金城学院自动化系南京航空航天大学金城学院自动化系-钟丽娜钟丽娜（13390753953）2009版版电压放大倍数：

由于由于“虚短虚短”，u+=u-，所以：

，所以：

差动输入比例运算电路差动输入比例运算电路+AR1R1RfuiuouiRf模拟电子技术模拟电子技术南京航空航天大学金城学院自动化系南京航空航天大学金城学院自动化系-钟丽娜钟丽娜（13390753953）2009版版电路的输出电压与两输入电压之差成电路的输出电压与两输入电压之差成正比，实现了正比，实现了差动比例运算差动比例运算。

差动输入比例运算电路差动输入比例运算电路+AR1R1RfuiuouiRf模拟电子技术模拟电子技术南京航空航天大学金城学院自动化系南京航空航天大学金城学院自动化系-钟丽娜钟丽娜（13390753953）2009版版比例运算电路小结比例运算电路小结

（1）放工作在线性区，有虚短，虚断的特点）放工作在线性区，有虚短，虚断的特点；

反；

反相比例运算电路存在相比例运算电路存在虚地现象虚地现象，uic=0。

反相：

同相：

差动：

（2）Auf（3）Ri同相：

模拟电子技术模拟电子技术南京航空航天大学金城学院自动化系南京航空航天大学金城学院自动化系-钟丽娜钟丽娜（13390753953）2009版版例例1：

电路如图所示，各参数如图中所示，试求出：

电路如图所示，各参数如图中所示，试求出uo与与ui的关系式；

并说明若的关系式；

并说明若uI与地接反，则输出电与地接反，则输出电压与输入电压的关系将产生什么变化。

压与输入电压的关系将产生什么变化。

模拟电子技术模拟电子技术南京航空航天大学金城学院自动化系南京航空航天大学金城学院自动化系-钟丽娜钟丽娜（13390753953）2009版版解：

解：

A1构成同相比例运算电路，构成同相比例运算电路，A2构成反相比例运算电路构成反相比例运算电路模拟电子技术模拟电子技术南京航空航天大学金城学院自动化系南京航空航天大学金城学院自动化系-钟丽娜钟丽娜（13390753953）2009版版若若uI与地接反，则第一级变为反相比例运算电路，与地接反，则第一级变为反相比例运算电路，因此因此由于第二级电路的比例系数仍为由于第二级电路的比例系数仍为5，所以输出，所以输出电压与输入电压的比例系数变为电压与输入电压的比例系数变为50。

uI与地接反与地接反:

模拟电子技术模拟电子技术南京航空航天大学金城学院自动化系南京航空航天大学金城学院自动化系-钟丽娜钟丽娜（13390753953）2009版版例例2：

三运放电路：

三运放电路uoR1R1+A3R2R2+仪表放大器仪表放大器ii1ii2uo2uo1+A1+A2RRRWui1ui2ab+模拟电子技术模拟电子技术南京航空航天大学金城学院自动化系南京航空航天大学金城学院自动化系-钟丽娜钟丽娜（13390753953）2009版版虚短：

虚短：

虚断：

uo2uo1+A1+A2RRRWui1ui2ab+IRWIR模拟电子技术模拟电子技术南京航空航天大学金城学院自动化系南京航空航天大学金城学院自动化系-钟丽娜钟丽娜（13390753953）2009版版uo2uo1R1R1+A3R2R2uo+模拟电子技术模拟电子技术南京航空航天大学金城学院自动化系南京航空航天大学金城学院自动化系-钟丽娜钟丽娜（13390753953）2009版版三运放电路是差动放大器，放大倍数可调。

三运放电路是差动放大器，放大倍数可调。

由于输入均在同相端，因此电路的输入电阻高。

uoR1R1+A3R2R2+ii1ii2uo2uo1+A1+A2RRRWui1ui2ab+模拟电子技术模拟电子技术南京航空航天大学金城学院自动化系南京航空航天大学金城学院自动化系-钟丽娜钟丽娜（13390753953）2009版版求和运求和运算电路算电路多个输入信号按照各多个输入信号按照各自不同的比例进行求和或求差的电路自不同的比例进行求和或求差的电路。

4.1.24.1.2求和运算电路求和运算电路类型：

同相求和同相求和反相求和反相求和双端求和双端求和根据输入信号接法根据输入信号接法模拟电子技术模拟电子技术南京航空航天大学金城学院自动化系南京航空航天大学金城学院自动化系-钟丽娜钟丽娜（13390753953）2009版版4.1.24.1.2求和运算电路求和运算电路1.反相输入求和电路反相输入求和电路实际应用时，可适当增加或实际应用时，可适当增加或减少输入端的个数，以适应减少输入端的个数，以适应不同的需要。

不同的需要。

uoR2_+RFR1ui2Rui1AR3ui1模拟电子技术模拟电子技术南京航空航天大学金城学院自动化系南京航空航天大学金城学院自动化系-钟丽娜钟丽娜（13390753953）2009版版R2_+RFR1ui2Rui1AR3ui3i2i1i3iF方法一：

虚短方法一：

虚短+虚断虚断方法二：

叠加定理方法二：

叠加定理模拟电子技术模