《集成電路應(yīng)用》ppt課件

1、7.1 求和運(yùn)算電路7.2 積分和微分運(yùn)算電路7.3 對(duì)數(shù)和指數(shù)運(yùn)算電路7.4 模擬乘法器及其運(yùn)用7.5 有源濾波器引言： 運(yùn)算電路是集成運(yùn)算放大器的根本運(yùn)用電路，它是集成運(yùn)放的線性運(yùn)用。討論的是模擬信號(hào)的加法、減法積分和微分、對(duì)數(shù)和反對(duì)數(shù)指數(shù)、以及乘法和除法運(yùn)算。 為了分析方便，把運(yùn)放均視為理想器件：1開環(huán)電壓增益 Au =2Ri= ，R=0，3開環(huán)帶寬 BW= 4當(dāng)UP=UN 時(shí)，Uo=0。沒(méi)有溫漂 因此，對(duì)于任務(wù)在線性區(qū)的理想運(yùn)放應(yīng)滿足： “虛短：即U+=U- ； “虛斷：即I+=I-=0 本章討論的即是上述“四字法那么靈敏、大膽的運(yùn)用。圖7.1.1 電子信息系統(tǒng)的表示圖紅外發(fā)射紅外發(fā)射

2、紅外接納紅外接納放大濾波放大濾波信號(hào)識(shí)別信號(hào)識(shí)別信號(hào)執(zhí)行信號(hào)執(zhí)行vivo+vOM-vOMAo越大，運(yùn)放的線性范圍越小，必需在輸出與輸入之越大，運(yùn)放的線性范圍越小，必需在輸出與輸入之間加負(fù)反響才干使其擴(kuò)展輸入信號(hào)的線性范圍。間加負(fù)反響才干使其擴(kuò)展輸入信號(hào)的線性范圍。7.1.2理想運(yùn)放在線性區(qū)理想運(yùn)放在線性區(qū)CoOMEuUmax例：假設(shè)例：假設(shè)vOM=12V，Ao=106， 那么那么|vi|1Q1，在在 處的電壓增益將大于處的電壓增益將大于 ，幅頻特，幅頻特性在性在 處將抬高，詳細(xì)請(qǐng)參閱圖處將抬高，詳細(xì)請(qǐng)參閱圖13.0913.09。 32pvA0ff pvA0ff pp)0(31vvvQAAAQf

3、fpvA 當(dāng) 3時(shí)，Q =，有源濾波器自激。由于將 接到輸出端，等于在高頻端給LPF加了一點(diǎn)正反響，所以在高頻端的放大倍數(shù)有所抬高，甚至能夠引起自激。1C 二階壓控型有源高通濾波器的電路圖如 圖13 . 12所示。 圖13.12二階壓控型HPF8.5.3 有源高通濾波器由此繪出的頻率呼應(yīng)特性曲線如圖13.13所示 (1)通帶增益1fp+1=RRAv(2)傳送函數(shù)2pp2)()3(1)(=)(sCRsCRAAsCRsAvvv (3)頻率呼應(yīng) 令 那么可得出頻響表達(dá)式,3121p0vAQCRf，)(1j)(1020pffQffAAvv結(jié)論：當(dāng) 時(shí)，幅頻特性曲線的斜率 為+40 dB/dec； 當(dāng)

4、3時(shí)，電路自激。0ff pvA圖13.13二階壓控型HPF 頻率呼應(yīng) 二階壓控型有源高通濾波器的電路圖如 圖13 . 12所示。 7.5.4 有源帶通濾波器(BPF) 和帶阻濾波器(BEF)圖13.14二階壓控型BPF圖3.15二階壓控型BEF 帶通濾波器是由低通RC環(huán)節(jié)和高通RC環(huán)節(jié)組合而成的。要將高通的下限截止頻率設(shè)置的小于低通的上限截止頻率。反之那么為帶阻濾波器。 要想獲得好的濾波特性，普通需求較高的階數(shù)。濾波器的設(shè)計(jì)計(jì)算非常麻煩，需求時(shí)可借助于工程計(jì)算曲線和有關(guān)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件。本章小結(jié)本章小結(jié)1集成運(yùn)放可以構(gòu)成加法、減法、積分、微分、集成運(yùn)放可以構(gòu)成加法、減法、積分、微分、對(duì)數(shù)和反

5、對(duì)數(shù)等多種運(yùn)算電路。在這些電路中，對(duì)數(shù)和反對(duì)數(shù)等多種運(yùn)算電路。在這些電路中，均存在深度負(fù)反響。因此，運(yùn)放任務(wù)在線性放大均存在深度負(fù)反響。因此，運(yùn)放任務(wù)在線性放大形狀。這時(shí)可以運(yùn)用理想運(yùn)放模型對(duì)電路進(jìn)展分形狀。這時(shí)可以運(yùn)用理想運(yùn)放模型對(duì)電路進(jìn)展分析，析，“虛短和虛短和“虛斷的概念是電路分析的有力虛斷的概念是電路分析的有力工具。工具。2對(duì)于精度要求高的運(yùn)放電路，需求思索實(shí)踐對(duì)于精度要求高的運(yùn)放電路，需求思索實(shí)踐運(yùn)放參數(shù)的影響。由于運(yùn)放的開環(huán)電壓增益、輸運(yùn)放參數(shù)的影響。由于運(yùn)放的開環(huán)電壓增益、輸入電阻、輸出電阻、共模抑制比及各種失調(diào)量等入電阻、輸出電阻、共模抑制比及各種失調(diào)量等都不是理想值，它們必然

6、要給電路帶來(lái)誤差。對(duì)都不是理想值，它們必然要給電路帶來(lái)誤差。對(duì)這種電路的誤差分析，應(yīng)根據(jù)電路的詳細(xì)情況，這種電路的誤差分析，應(yīng)根據(jù)電路的詳細(xì)情況，選擇適當(dāng)?shù)倪\(yùn)放模型。選擇適當(dāng)?shù)倪\(yùn)放模型。3集成模擬乘法器是一種重要的模擬集成電路，在集成模擬乘法器是一種重要的模擬集成電路，在信號(hào)處置和頻率變換方面得到了廣泛的運(yùn)用。集成信號(hào)處置和頻率變換方面得到了廣泛的運(yùn)用。集成模擬乘法器內(nèi)部電路較為復(fù)雜，對(duì)消費(fèi)工藝的要求模擬乘法器內(nèi)部電路較為復(fù)雜，對(duì)消費(fèi)工藝的要求也較高。熟練掌握這種器件在各種運(yùn)算電路中的運(yùn)也較高。熟練掌握這種器件在各種運(yùn)算電路中的運(yùn)用方法，是要求的重點(diǎn)。用方法，是要求的重點(diǎn)。4有源濾波器是一種重要的信號(hào)處置電路，它可以有源濾波器是一種重要的信號(hào)處置電路，它可以突出有用頻段的信號(hào)，衰減無(wú)用頻段的信號(hào)，抑制突出有用頻段的信號(hào)，衰減無(wú)用頻段的信號(hào)，抑制干擾和噪聲信號(hào)，到達(dá)選頻和提高信噪比的目的。干擾和噪聲信