模擬電子線路課件：第7章 信號運算和處理

1、 運算放大器是由直接耦合多級放大電路集成制造的高增益放大器，它是模擬集成電路最重要的品種，廣泛應(yīng)用于各種電子電路之中。第7章信號運算和處理7.1 理想集成運算放大器7.2 集成運放在信號運算方面的應(yīng)用7.3 集成運放在信號處理方面的應(yīng)用 7.1.1 理想運算放大器的條件7.1.2 理想運算放大器的分析依據(jù)7.1 理想集成運算放大器 滿足下列參數(shù)指標(biāo)的運算放大器可以視為理想運算放大器。1.差模電壓放大倍數(shù)Aud=，實際上Avd80dB即可。 2.差模輸入電阻rid=，實際上rid比輸入端外電路的電阻大23個 數(shù)量級即可。3.輸出電阻ro=0，實際上ro比輸入端外電路的電阻小12個量級 即可。 4

2、.帶寬足夠?qū)挕?5.共模抑制比足夠大。 實際上在做一般原理性分析時，產(chǎn)品運算放大器都可以視為理想的。只要實際的運用條件不使運算放大器的某個技術(shù)指標(biāo)明顯下降即可。5.3.1 理想集成運算放大器的條件 2、線性分析依據(jù):（有負(fù)反饋或閉環(huán)）(u+- u-)Au0 = uoAu0=uo=有限值所以：u+= u-虛短動畫7.1.1 理想集成運算放大器的分析依據(jù)3 非線性分析依據(jù)（無負(fù)反饋或開環(huán)）u+ u-時，u0= UOMu+WL帶阻濾波器是由低通RC環(huán)節(jié)和高通RC環(huán)節(jié)并聯(lián)而成的。WHWL7.3.2 比較器 比較器是將一個模擬電壓信號與一個基準(zhǔn)電壓相比較的電路。 常用的幅度比較電路有電壓幅度比較器、窗口

3、比較器和具有滯回特性的比較器。這些比較器的閾值是固定的，有的只有一個閾值，有的具有兩個閾值。1 一般的比較器2 滯回比較器3 窗口比較器Schmitt觸發(fā)器 (1) 過零比較器和電壓幅度比較器 過零電壓比較器是典型的幅度比較電路，它的電路圖和傳輸特性曲線如圖所示。1 一般的比較器 傳輸特性例：已知輸入信號波形如圖，畫出輸出電壓的波形 將過零電壓比較器的一個輸入端從接地改接到一個電壓值UR 上 , 就得到電壓幅度比較器，它的電路圖和傳輸特性曲線如圖所示。(a)電路圖(b)傳輸特性曲線(2) 固定電壓比較器( 輸出限幅）另一種形式的輸出限幅固定電壓比較器例：已知輸入信號波形如圖，畫出輸出電壓的波形

4、例：電路如圖，已知ui=Uimsinwt，且RCT/2，畫出UO1、UO2和UO3的波形，設(shè)集成運放的最大 輸出電壓為UOPP8+uiuo1uo2uo3RLRC實例：街燈控制應(yīng)用電路保護(hù)作用：防止三極管發(fā)射結(jié)反偏擊穿在夜晚，uiUR集成運放的輸出接近于-15V，三極管截止，繼電器中的電流為0，開關(guān)斷開，街燈關(guān)閉。2 滯回比較器單門限比較器，電路簡單，靈敏度高，但是抗干擾能力差，為了提高抗干擾性，可采用滯回比較器。電路分析估算跳變點的電壓uI逐漸減小，當(dāng)ui=u+時，輸出開始跳變，由-UZ跳變?yōu)閁Zui逐漸增大，當(dāng)ui=u+時，輸出開始跳變，由UZ跳變?yōu)?UZ例1：電路如圖，已知輸入波形，畫出輸出電壓的波形解例2：電路分別如圖1、圖2，已知輸入波形，分別畫出輸出電壓的波形實例：街燈控制應(yīng)用電路該電路在實際應(yīng)用中常會出現(xiàn)噪聲光源，如在很短時間內(nèi)云層引起的光密度的脈動。輸出就會出現(xiàn)誤動作。實例：街燈控制應(yīng)用電路3 窗口比較器方波發(fā)生器動畫三角波發(fā)生器動畫(2)比較器的基本特點一般