模拟电路信号的运算和滤波
模拟电子技术第7章信号的运算和处理
(08 分)1.某放大电路如图所示，已知A 1、A 2为理想运算放大器。
（1）当I I I u u u ==21时，证明输出电压o u 与输入电压I u 间的关系式为I o u R R R R u ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=31421。
（2）当21=I u V 时，8.1=o u V ， 问1R 应取多大?(10 分)2.左下图示放大电路中，A 1、A 2为理想运算放大器，已知5.01=I u mV ，5.02-=I u mV 。
（1）分别写出输出电压01u 、2o u 、o u 的表达式，并求其数值。
（2）若不慎将1R 短路，问输出电压o u ＝？(06 分)3.右上图示放大电路中，已知A 1、A 2为理想运算放大器。
（1）写出输出电压o u 与输入电压1I u 、2I u 间的关系式。
（2）已知当1I u =1V 时， o u ＝3V ，问2I u ＝？(10 分)4.电流-电流变换电路如图所示，A 为理想运算放大器。
（1）写出电流放大倍数SL i I I A =的表达式。
若=S I 10mA ，L I ＝？ （2）若电阻F R 短路，L I ＝？(10 分)5.电流放大电路如左下图所示，设A 为理想运算放大器。
（1）试写出输电流L I 的表达式。
（2）输入电流源L I 两端电压等于多少？(10 分)6.大电流的电流－电压变换电路如右上图所示，A 为理想运算放大器。
（1）导出输出电压O U 的表达式)(I O I f U =。
若要求电路的变换量程为1A ～5V ，问3R ＝？（2）当I I ＝1A 时，集成运放A 的输出电流O I ＝？(08 分)7.基准电压－电压变换器电路如下图所示，设A 为理想运算放大器。
（1）若要求输出电压U o 的变化范围为4.2～10.2V ，应选电位器R W ＝？（2）欲使输出电压U o 的极性与前者相反，电路将作何改动？(10 分)8.同相比例运算电路如图所示，已知A 为理想运算放大器，其它参数如图。
20种滤波、放大、稳压、振荡、整流模拟电路技术原理及作用图文并茂(自动化、电子等电控类专业)
20种滤波、放大、稳压、振荡、整流模拟电路设计原理及作用图文并茂一、前言对模拟电路的掌握分为三个层次。
初级层次是熟练记住这二十个电路，清楚这二十个电路的作用。
只要是电子爱好者，只要是学习自动化、电子等电控类专业的人士都应该且能够记住这二十个基本模拟电路。
中级层次是能分析这二十个电路中的关键元器件的作用，每个元器件出现故障时电路的功能受到什么影响，测量时参数的变化规律，掌握对故障元器件的处理方法；A、定性分析电路信号的流向，相位变化；B、定性分析信号波形的变化过程；C、定性了解电路输入输出阻抗的大小，信号与阻抗的关系。
有了这些电路知识，您极有可能成长为电子产品和工业控制设备的出色的维修维护技师。
高级层次是能定量计算这二十个电路的输入输出阻抗、输出信号与输入信号的比值、电路中信号电流或电压与电路参数的关系、电路中信号的幅度与频率关系特性、相位与频率关系特性、电路中元器件参数的选择等。
达到高级层次后，只要您愿意，受人尊敬的高薪职业：电子产品和工业控制设备的开发设计工程师将是您的首选职业。
二、桥式整流电路1、二极管的单向导电性：A、伏安特性曲线：B、理想开关模型和恒压降模型：2、桥式整流电流流向过程：输入输出波形：3、计算：Vo,Io,二极管反向电压。
三、电源滤波器1、电源滤波的过程分析：波形形成过程：2、计算：滤波电容的容量和耐压值选择。
四、信号滤波器1、信号滤波器的作用：与电源滤波器的区别和相同点：2、LC串联和并联电路的阻抗计算，幅频关系和相频关系曲线。
3、画出通频带曲线。
计算谐振频率。
五、微分和积分电路1、电路的作用，与滤波器的区别和相同点。
2、微分和积分电路电压变化过程分析，画出电压变化波形图。
3、计算：时间常数，电压变化方程，电阻和电容参数的选择。
六、共射极放大电路1、三极管的结构、三极管各极电流关系、特性曲线、放大条件。
2、元器件的作用、电路的用途、电压放大倍数、输入和输出的信号电压相位关系、交流和直流等效电路图。
模拟电路ppt课件
例：求Au =?
i2 R2 M R4 i4
i3 R3
i1 ui
R1
_ +
+
RP
虚短路
u u 0
i1= i2
虚开路
uo
uo
vM
1
R4 1
1
R2 R3 R4
i2
vM R2
i1
ui R1
(4-11)
uo
vM
1
R4 1
1
R2 R3 R4
i2
vM R2
i1
ui R1
Au
uo ui
)
RF
2
RF1 R4
( ui1 R1
ui 2 R2
)
ui3 R5
(4-29)
五、三运放电路
ui1 +
A+
+
ui2
A+
uo1
R
R1
a
RW b
R
R1
uo2
R2
+
uo
A+
R2
(4-30)
ui1 +
A+
+
ui2
A+
uo1
R a
RW b
ua ui1 ub ui2
uo1 uo2 ua ub
t
思考：如果输入是正弦波，输出波形怎样，请 自己计算。运放实验中请自己验证。
(4-36)
积分电路的主要用途： 1. 在电子开关中用于延迟。 2. 波形变换。例：将方波变为三角波。 3. A/D转换中，将电压量变为时间量。 4. 移相。
其他一些运算电路：对数与指数运算电路、乘 法与除法运算电路等，由于课时的限制，不作 为讲授内容。
模拟电路与数字电路的区别与联系
模拟电路与数字电路的区别与联系模拟电路和数字电路是电子领域两个重要的分支，它们在电路设计、信号处理和系统控制等方面发挥着不可替代的作用。
本文将讨论模拟电路与数字电路的区别和联系，并探讨它们各自的特点和应用。
一、模拟电路与数字电路的区别1. 信号类型：模拟电路处理的是连续的模拟信号，信号的取值可以是任意的实数，如声音、光线等。
而数字电路处理的是离散的数字信号，信号的取值只能是离散的数字，如二进制数。
2. 处理方式：模拟电路采用的是模拟运算，通过电阻、电容和电感等元件对信号进行连续的处理、放大和滤波。
数字电路则采用数字运算，通过逻辑门、寄存器和计数器等元件对信号进行离散的处理、逻辑运算和存储。
3. 精度要求：模拟电路对信号精度要求较高，因为连续的模拟信号在处理过程中容易受到噪声和干扰的影响，需要一定的抗干扰能力。
而数字电路对信号精度要求相对较低，因为数字信号可以通过纠错码和差错检测等技术来确保数据的准确性。
4. 设计复杂度：模拟电路的设计相对简单，主要通过电阻、电容和电感等元件搭建电路结构即可。
数字电路的设计相对复杂，需要考虑逻辑门的组合、时序控制和数据通信等问题。
二、模拟电路与数字电路的联系虽然模拟电路与数字电路在信号类型、处理方式、精度要求和设计复杂度等方面存在差异，但是它们之间也存在着联系和相互补充的关系。
1. 模拟与数字信号转换：在实际应用中，模拟信号需要经过模数转换（A/D转换）变成数字信号，数字信号也需要经过数模转换（D/A转换）变成模拟信号。
这样可以实现模拟与数字信号的相互转换，并且通过数字信号处理技术可以对模拟信号进行滤波、编码和解码等处理。
2. 数字电路的模拟特性：数字电路在设计和实现过程中，由于电子元器件的非理想性，会引入一些模拟特性，如传输线的延迟、元器件的失调和开关电流的漏电等。
因此，在数字电路设计中也需要考虑模拟电路的相关知识。
3. 数模混合系统：在现实世界中，很多系统是由模拟电路和数字电路混合而成的，如通信系统、控制系统和计算机系统等。
模拟运算电路实验报告
模拟运算电路实验报告实验目的，通过本次实验，我们旨在通过模拟运算电路的搭建和实验操作，加深对模拟电路基本原理的理解，掌握模拟运算电路的基本工作原理和实验方法。
实验仪器，本次实验所需的仪器设备包括，模拟运算电路实验板、示波器、信号发生器、直流稳压电源等。
实验原理，模拟运算电路是一种能够对输入信号进行放大、滤波、积分、微分等处理的电路。
常见的模拟运算电路包括比较器、反相放大器、非反相放大器、积分器、微分器等。
通过调整电路中的元件参数，可以实现对输入信号的不同处理效果。
实验步骤：1. 将模拟运算电路实验板连接好，接通直流稳压电源，并接入示波器和信号发生器。
2. 调节信号发生器产生不同频率和幅值的正弦波信号，并输入到模拟运算电路中。
3. 观察示波器上输出波形的变化，通过调节电路中的元件参数，比如电阻、电容值，观察输出波形的变化规律。
4. 尝试搭建比较器、反相放大器、非反相放大器、积分器、微分器等不同类型的模拟运算电路，观察其输入输出特性的差异。
5. 对比实验结果，总结不同类型模拟运算电路的特点和应用场景。
实验结果与分析：通过本次实验，我们成功搭建了比较器、反相放大器、非反相放大器、积分器、微分器等不同类型的模拟运算电路，并观察了它们的输入输出特性。
在实验过程中，我们发现不同类型的模拟运算电路对输入信号的处理效果各有不同，比如比较器可以实现信号的比较和判断，反相放大器可以实现信号的放大和反向输出，积分器可以实现对信号的积分处理等。
这些实验结果进一步加深了我们对模拟运算电路工作原理的理解，为今后的电路设计和应用提供了重要的参考。
实验总结：本次实验通过搭建模拟运算电路，加深了我们对模拟电路基本原理的理解，掌握了模拟运算电路的基本工作原理和实验方法。
在实验过程中，我们不仅学会了如何搭建模拟运算电路，还通过观察实验现象和分析数据，进一步理解了模拟运算电路对输入信号的处理方式和特点。
通过本次实验，我们对模拟运算电路有了更加深入的认识，为今后的学习和研究打下了良好的基础。
模拟电路信号的运算和处理电路
02
模拟电路信号的运算
加法运算
总结词
实现模拟信号的相加
详细描述
通过使用运算放大器或加法器电路，将两个或多个模拟信号相加，得到一个总 和信号。在模拟电路中，加法运算广泛应用于信号处理和控制系统。
减法运算
总结词
实现模拟信号的相减
详细描述
通过使用运算放大器或减法器电路，将一个模拟信号从另一个模拟信号中减去， 得到差值信号。在模拟电路中，减法运算常用于信号处理、音频处理和控制系统 。
模拟电路信号的运算和处理 电路
• 模拟电路信号概述 • 模拟电路信号的运算 • 模拟电路信号的处理 • 模拟电路信号处理的应用 • 模拟电路信号运算与处理的挑战与
展望
01
模拟电路信号概述
模拟信号的定义
模拟信号
模拟信号是一种连续变化的物理量， 其值随时间连续变化。例如，声音、 温度、压力等都可以通过模拟信号来 表示。
电流放大器
将输入信号的电流幅度放大，输 出更大的电流信号。常用于驱动 大电流负载或执行机构。
放大处理
放大器是一种用于增强信号的电 子设备。在模拟电路中，放大器 用于放大微弱信号，使其能够被 进一步处理或使用。
跨阻放大器
将输入信号的电阻值转换为电压 信号并放大，常用于测量电阻值 或电导值。
调制处理
调制处理
模拟信号的表示方法
模拟信号通常通过电压、电流或电阻 等物理量来表示。这些物理量在时间 上连续变化，能够精确地表示模拟信 号的变化。
模拟信号的特点
01
02
03
连续性
模拟信号的值在时间上是 连续变化的，没有明显的 跳跃或中断。
动态范围大
模拟信号的动态范围较大， 能够表示较大范围的连续 变化。
模拟电子技术答案 第7章 信号的运算和处理
第7章信号的运算和处理自测题一、现有电路：A.反相比例运算电路B.同相比例运算电路C.积分运算电路D.微分运算电路E.加法运算电路F.乘方运算电路选择一个合适的答案填入空内。
(1)欲将正弦波电压移相＋90o，应选用( C )。
(2)欲将正弦波电压转换成二倍频电压，应选用( F )。
(3)欲将正弦波电压叠加上一个直流量，应选用( E )。
(4)欲实现A u=−100 的放大电路，应选用( A )。
(5)欲将方波电压转换成三角波电压，应选用( C )。
(6)欲将方波电压转换成尖顶波波电压，应选用( D )。
二、填空：(1)为了避免50H z电网电压的干扰进入放大器，应选用( 带阻)滤波电路。
(2)已知输入信号的频率为10kH z~12kH z，为了防止干扰信号的混入，应选用( 带通)滤波电路(3)为了获得输入电压中的低频信号，应选用( 低通)滤波电路。
(4)为了使滤波电路的输出电阻足够小，保证负载电阻变化时滤波特性不变，应选用( 有源)滤波电路。
三、已知图T7.3所示各电路中的集成运放均为理想运放，模拟乘法器的乘积系数k大于零。
试分别求解各电路的运算关系。
(a)(b)图T7.3解：图(a)所示电路为求和运算电路，图(b)所示电路为开方运算电路。
它们的运算表达式分别为：(a) 12413121234()(1)//f I I O f I R u u R u R u R R R R R R =-+++⋅⋅+ 11O O u u dt RC =-⎰(b) '23322144O I O O R R R u u u ku R R R =-⋅=-⋅=-⋅O u =习题本章习题中的集成运放均为理想运放。
7.1填空：(1) ( 同相比例 )运算电路可实现A u ＞1 的放大器。
(2) ( 反相比例 )运算电路可实现A u ＜0 的放大器。
(3) ( 微分 )运算电路可将三角波电压转换成方波电压。
(4)( 同相求和 )运算电路可实现函数123Y aX bX cX =++，a 、b 和c 均大于零。
《模拟电子技术基础》详细习题答案童诗白,华成英版,高教版)章 信号的运算和处理题解
精品行业资料，仅供参考，需要可下载并修改后使用！第七章信号的运算和处理自测题一、判断下列说法是否正确，用“√”或“×”表示判断结果。
（1）运算电路中一般均引入负反馈。
（）（2）在运算电路中，集成运放的反相输入端均为虚地。
（）（3）凡是运算电路都可利用“虚短”和“虚断”的概念求解运算关系。
（）（4）各种滤波电路的通带放大倍数的数值均大于1。
（）解：（1）√（2）×（3）√（4）×二、现有电路：A. 反相比例运算电路B. 同相比例运算电路C. 积分运算电路D. 微分运算电路E. 加法运算电路F. 乘方运算电路选择一个合适的答案填入空内。
（1）欲将正弦波电压移相＋90O，应选用。
（2）欲将正弦波电压转换成二倍频电压，应选用。
（3）欲将正弦波电压叠加上一个直流量，应选用。
（4）欲实现A u＝－100的放大电路，应选用。
（5）欲将方波电压转换成三角波电压，应选用。
（6）欲将方波电压转换成尖顶波波电压，应选用。
解：（1）C （2）F （3）E （4）A （5）C （6）D三、填空：（1）为了避免50Hz电网电压的干扰进入放大器，应选用滤波电路。
（2）已知输入信号的频率为10kHz～12kHz，为了防止干扰信号的混入，应选用滤波电路。
（3）为了获得输入电压中的低频信号，应选用滤波电路。
（4）为了使滤波电路的输出电阻足够小，保证负载电阻变化时滤波特性不变，应选用滤波电路。
解：（1）带阻（2）带通（3）低通（4）有源四、已知图T7.4所示各电路中的集成运放均为理想运放，模拟乘法器的乘积系数k 大于零。
试分别求解各电路的运算关系。
图T7.4解：图（a ）所示电路为求和运算电路，图（b ）所示电路为开方运算电路。
它们的运算表达式分别为I3142O 2O43'O 43I 12O2O1O I343421f 2I21I1f O1 )b (d 1)1()( )a (u R kR R R u ku R R u R R u R R u t u RCu u R R R R R R R u R u R u ⋅=⋅-=-=-=-=⋅+⋅+++-=⎰∥习题本章习题中的集成运放均为理想运放。
电路基础原理运算放大器的放大与滤波作用
电路基础原理运算放大器的放大与滤波作用电路基础原理是电子学的基础，而运算放大器作为电路中的重要组成部分，在电子技术中发挥着重要的作用。
本文将介绍运算放大器的放大和滤波作用。
运算放大器是一种电子放大器，具有高增益和低失真的特性。
它通常由一个差动输入级、一个差动放大级和一个输出级组成。
差动输入级能够提供高共模抑制比，差动放大级能够提供高增益，输出级能够提供较大的输出电流。
这样的结构使得运算放大器能够将输入信号进行放大，同时还能够消除输入中的共模干扰。
运算放大器的放大作用在很多电路中得到应用。
在信号处理中，运算放大器可以将输入信号放大到合适的幅度，以满足后续电路的需求。
例如，在音频放大器中，运算放大器可以将微弱的声音信号放大到足够大的幅度，以驱动扬声器发出声音；在测量仪器中，运算放大器可以放大微小的传感器信号，以便进行准确的测量。
此外，运算放大器还可以实现滤波功能。
滤波是将特定频率范围的信号从混合的信号中分离出来的过程。
运算放大器可以通过正确选择电容和电阻的参数来实现滤波的功能。
根据不同的滤波需求，可以设计出低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等不同类型的电路。
例如，当需要从输入信号中滤除高频噪声时，可以使用低通滤波器。
低通滤波器的基本原理是通过将高频信号分流到地，只传递低频信号。
通过在运算放大器的输入端串联一个电容，可以实现低通滤波的效果。
类似地，当需要滤除低频噪声时，可以使用高通滤波器。
带通滤波器则可以将指定频率范围内的信号通过，而滤除其他频率范围的信号。
带阻滤波器则是将指定频率范围内的信号屏蔽掉。
通过将运算放大器与滤波器相结合，可以实现更复杂的电路功能。
例如，可以使用运算放大器与多个滤波器级联来实现多级滤波器，以获得更加精确的滤波效果。
此外，运算放大器也可以与其他电子元件相结合，如电容、电感等，来实现更加多样化的滤波特性。
总之，电路基础原理中的运算放大器具有放大和滤波的作用。
它能够将输入信号放大到合适的幅度，并可以通过滤波器来滤除不需要的信号成分。
名词解释模电
名词解释模电
模拟电子学（Analog Electronics）是电子学的一个重要分支，
研究模拟信号的处理与传输。
模拟信号是连续变化的信号，可以采用多种形式进行表示，如电压、电流、音频波形等。
模拟电子学主要关注信号的放大、滤波、混频、调制等处理，以及模拟信号在电路中的传输和转换。
模拟电子学的主要任务是提供一种方式来处理模拟信号，保持信号的准确性和完整性。
为了达到这个目标，模拟电子学使用模拟电路来实现各种信号处理功能。
模拟电路由各种模拟元件（如电阻、电容、电感）和电子器件（如晶体管、运算放大器）组成，能够对模拟信号进行放大、滤波、调制等处理。
模拟电子学中的一个重要原理是电路中的欧姆定律，它描述了电压、电流和电阻之间的关系。
根据欧姆定律，电压等于电流乘以电阻。
这个定律在模拟电子学中被广泛应用于电路设计和分析。
模拟电子学的一个关键应用领域是音频处理。
在音频设备中，模拟电子学被用于放大音频信号、滤波杂音、混响处理等。
另外，模拟电子学也在通信系统中起到重要作用。
例如，调制器是一种模拟电子学设备，用于将数字信号转换为模拟信号，以便在无线通信中传输。
随着数字电子技术的发展，数字电子学在很大程度上取代了模拟电子学。
数字电子学处理的是离散的信号，而模拟电子学处理的是连续的信号。
然而，模拟电子学仍然具有重要的价值，
尤其在一些特定的应用领域，如音频处理、能源管理和传感器系统等。
总之，模拟电子学是研究模拟信号处理和传输的一门学科，通过使用模拟电路来实现信号的放大、滤波、混频、调制等功能。
模拟电子学在音频处理、通信系统和其他领域具有重要的应用价值。
模拟电子技术---第七章 信号处理电路
当 f f 0 时，上式可以化简为
Au ( f fo ) Auf j(3 Auf )
定义有源滤波器的等效品质因数Q值
1 Q 3 Auf
Au Auf 1 ( f 2 1 f ) j f0 Q f0
e
u y / UT
1
i C5
(1-30)
§7.2
i C1 i C2
i 类似可得： C4
模拟乘法器
e e
u y / UT u y / UT
1
i C3 i C 6 th
1 uy
i C 5 i C 5 th
uy 2U T
i C5 i C6
将上式代入，得：
2U T ux I 0 th 2U T
的放大倍数有所抬高，甚至可能引起自激。
(1-17)
§7.1
有源虑波器
3. 二阶高通有源滤波器(HPF) 二阶压控型有源高通滤波器的电路图
(1-18)
§7.1
(1)通带增益
RF Auf =1+ R1
有源虑波器
(2)传递函数
(sCR ) 2 Auf U o ( s) A(s )= U i ( s) 1 (3 Auf ) sCR (sCR) 2
当ux<<2UT，uy<<UT时有：
uy ux u 0 R C I 0 th .th 2U T 2U T
u 0 R C I0 u x .u y 4U T
2
(1-31)
§7.2
模拟乘法器
集成模拟乘法器——F1596.MC1596
(1-32)
§7.2
模拟电子技术基础-第七章信号的运算和处理
在模拟电子技术中，信号的乘法运算是一种重要的运算方式。通过将一个信号 与另一个信号对应时间点的值相乘，可以得到一个新的信号。这种运算在信号 处理中常用于调制和解调、放大和衰减等操作。
除法运算
总结词
信号的除法运算是指将一个信号除以另一个信号，得到一个新的信号。
详细描述
在模拟电子技术中，信号的除法运算也是一种重要的运算方式。通过将一个信号除以另一个信号，可以得到一个 新的信号。这种运算在信号处理中常用于滤波器设计、频谱分析和控制系统等领域。需要注意的是，除法运算可 能会引入噪声和失真，因此在实际应用中需要谨慎使用。
减法运算
总结词
信号的减法运算是指将一个信号从另一个信号中减去，得到一个新的信号。
详细描述
信号的减法运算在模拟电子技术中也是常用的一种运算方式。通过将一个信号从 另一个信号中减去，可以得到一个新的信号。这种运算在信号处理中常用于消除 噪声、提取特定频率成分或者对信号进行滤波等操作。
乘法运算
总结词
信号的乘法运算是指将一个信号与另一个信号对应时间点的值相乘，得到大是指通过电子电路将输入的微弱信号放大到所需 的幅度和功率，以满足后续电路或设备的需要。
放大器的分类
根据工作频带的不同，放大器可以分为直流放大器和交流 放大器；根据用途的不同，放大器可以分为功率放大器、 电压放大器和电流放大器。
放大器的应用
在通信、音频、视频等领域，放大器是必不可少的电子器 件，例如在音响系统中，我们需要使用功率放大器来驱动 扬声器。
信号调制
信号调制的概念
信号调制是指将低频信息信号加载到 高频载波信号上，以便于传输和发送。
调制方式的分类
调制技术的应用
在无线通信中，调制技术是必不可少 的环节，通过调制可以将信息信号转 换为适合传输的载波信号，从而实现 信息的传输。
基本模拟电路原理
模拟电路是指用来对模拟量进行传输、变换、放大、处理、测量和显示等工作的电路。
模拟信号是指连续变化的电信号。
模拟电路是电子电路的基础，它主要包括放大电路、信号运算和处理电路、振荡电路、调制和解调电路及电源等。
模拟电路的基本原理涉及对模拟信号的处理和变换。
放大电路是模拟电路中的重要部分，它的主要功能是对微弱的模拟信号进行放大，以便于后续的信号处理。
信号运算和处理电路则涉及对模拟信号的各种数学运算和变换，例如积分、微分、滤波等。
振荡电路则产生各种振荡信号，如正弦波、三角波等。
调制和解调电路则是将模拟信号加载到高频载波上，或者从高频载波上解调出模拟信号。
在实际的模拟电路中，还需要考虑很多其他因素，例如噪声、失真、线性范围等。
为了得到更好的性能，还需要进行详细的电路设计和参数调整。
以上信息仅供参考，如有需要，建议查阅相关书籍或咨询专业人士。
数字滤波器与模拟滤波器的对比
数字滤波器与模拟滤波器的对比在信号处理领域，滤波器是一种常见的工具，用于改变信号的频率特性。
数字滤波器和模拟滤波器是两种常见的滤波器类型，各自具有一些优缺点。
本文将对数字滤波器和模拟滤波器进行对比，以便更好地了解它们在实际应用中的差异。
1. 工作原理数字滤波器是基于数字信号处理的理论原理设计的。
它将输入信号离散化，并对其进行采样和量化操作。
数字滤波器一般由差分方程或变换函数来描述，利用数学运算对离散信号进行滤波处理。
模拟滤波器则是基于模拟电子电路理论设计的。
它直接对连续时间域的信号进行处理，通常使用电阻、电容和电感等元件构成的电路来实现滤波功能。
2. 设计灵活性数字滤波器在设计上具有较高的灵活性。
由于数字滤波器可以通过不同的算法和参数来实现，因此可以根据需要进行各种滤波器类型的设计，如低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器等。
此外，数字滤波器的设计过程可以使用计算机辅助工具进行，使得设计过程更加快捷和灵活。
相比之下，模拟滤波器的设计较为受限。
由于模拟电路的约束，不同类型的模拟滤波器需要选择不同的电子元件组成，因此其设计灵活性较低。
3. 抗干扰能力数字滤波器在信号处理中具有较好的抗干扰能力。
由于数字滤波器对信号进行了离散化和量化操作，使得对于干扰信号的处理更容易。
此外，数字滤波器可以通过调整滤波器参数来改善滤波性能，提高抗干扰能力。
相比之下，模拟滤波器的抗干扰能力较差。
由于模拟滤波器对信号进行连续处理，其受到干扰信号的影响更大，难以对其进行有效的抑制和滤除。
4. 实现复杂性数字滤波器的实现相对简单，可以使用专门的数字信号处理器（DSP）或者通用计算机来实现。
由于数字滤波器是基于算法的方式进行设计和实现的，因此对于复杂滤波算法的实现，数字滤波器更为适用。
相比之下，模拟滤波器的实现相对复杂。
它需要使用传统的电子元件构成电路，并且对于某些复杂的滤波算法无法直接实现。
5. 频率响应数字滤波器的频率响应是通过数字信号处理方法得到的离散频率响应曲线。
电子电路中的信号调理方法有哪些
电子电路中的信号调理方法有哪些信号调理是指对原始信号进行处理和改变，以便于后续电路对信号进行更精确的分析和处理。
在电子电路中，信号调理方法多种多样，常见的有模拟信号调理和数字信号调理两种方法。
一、模拟信号调理方法1.放大：在信号调理过程中，经常需要将信号放大到合适的范围，以提高信号的识别和测量精度。
常用的放大电路有运算放大器、差分放大器等。
2.滤波：滤波是为了去除信号中的噪声或者不需要的频率成分，常用的滤波电路有低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器等。
3.补偿：有时信号在传输过程中会受到衰减或者失真，需要通过补偿电路进行修正。
比如使用补偿电路对信号进行均衡，使其在传输中恢复原始的波形。
4.整流：整流电路将交流信号转化为直流信号，常用于对传感器输出信号的处理，如光电传感器、温度传感器等。
5.调制：调制是将低频信号转化为高频信号的过程，常用于无线通信中。
常见的调制方法有幅度调制、频率调制和相位调制。
6.采样与保持：信号调理中需要进行信号采样和保持，以便于数字化处理。
采样电路可以根据一定的时间间隔对连续信号进行抽样，而保持电路可以将采样的信号保持在一定的时间内，以供后续处理。
二、数字信号调理方法1.模数转换：模数转换将模拟信号转换为数字信号，常用的模数转换器有ADC（模数转换器），其中包括逐次逼近型ADC、压缩型ADC等。
2.数模转换：数模转换将数字信号转换为模拟信号，常用的数模转换器有DAC（数模转换器），其中包括R-2R网络型DAC、Σ-Δ型DAC等。
3.数字滤波：数字滤波是对数字信号进行滤波处理，包括低通滤波、高通滤波、带通滤波等。
数字滤波常用于对采集到的信号进行去噪、滤波和频谱分析。
4.数字信号调制：数字信号调制是将数字信号转换为可以传输的模拟信号，常见的数字信号调制方法有脉冲编码调制（PCM）、频分多路复用（FDM）等。
5.数字信号编码与解码：对数字信号进行编码和解码，以实现数据的压缩、传输和恢复。
电子技术模拟电路知识点总结
电子技术模拟电路知识点总结一、模拟电路基础概念模拟电路处理的是连续变化的信号，与数字电路处理的离散信号不同。
在模拟电路中，电压和电流可以在一定范围内取任意值。
这是理解模拟电路的关键起点。
二、半导体器件1、二极管二极管是最简单的半导体器件之一，具有单向导电性。
当正向偏置时，电流容易通过；反向偏置时，电流极小。
二极管常用于整流电路，将交流转换为直流。
2、三极管三极管分为 NPN 型和 PNP 型。
它具有放大电流的作用，通过控制基极电流，可以实现对集电极电流的控制。
三极管在放大电路中应用广泛。
3、场效应管场效应管分为结型和绝缘栅型。
它是电压控制型器件，输入电阻高，噪声小，常用于集成电路中。
三、基本放大电路1、共射放大电路共射放大电路具有较大的电压放大倍数和电流放大倍数，但输入电阻较小，输出电阻较大。
2、共集放大电路共集放大电路又称射极跟随器，电压放大倍数接近 1，但输入电阻高，输出电阻小，具有良好的跟随特性。
3、共基放大电路共基放大电路具有较高的频率响应和较好的高频特性。
四、集成运算放大器集成运算放大器是一种高增益、高输入电阻、低输出电阻的直接耦合放大器。
1、理想运算放大器特性具有“虚短”和“虚断”的特点。
“虚短”指两输入端电位近似相等，“虚断”指两输入端电流近似为零。
2、运算放大器的应用包括比例运算电路、加法运算电路、减法运算电路、积分运算电路和微分运算电路等。
五、反馈电路反馈可以改善放大器的性能。
1、正反馈和负反馈正反馈会使系统不稳定，但在某些特定情况下，如正弦波振荡器中会用到。
负反馈能稳定放大倍数、改善频率特性等。
2、四种反馈组态电压串联负反馈、电压并联负反馈、电流串联负反馈和电流并联负反馈，它们对电路性能的影响各不相同。
六、功率放大电路功率放大电路的主要任务是向负载提供足够大的功率。
1、甲类、乙类和甲乙类功率放大电路甲类功放效率低，但失真小；乙类功放效率高，但存在交越失真；甲乙类功放则是介于两者之间。
模拟信号运算电路实验报告
模拟信号运算电路实验报告实验名称：模拟信号运算电路实验实验目的：了解模拟信号运算电路的相关知识，掌握运算放大器的工作原理及应用。
实验器材：运算放大器、电阻、三角波信号发生器、示波器等。
实验内容：1.用运算放大器实现两个输入信号的加、减、乘、除等基本运算。
2.了解运算放大器的输入输出电阻、放大倍数、共模抑制比等相关参数，掌握运算放大器的放大倍数计算方法。
3.通过实验观察和测量，学习运算放大器的反相输入、同相输入、输出端及电源的连接方法及作用。
实验步骤：1.将运算放大器反相输入端输入三角波信号，同相输入端输入直流偏置电压，将运算放大器的输出连接至示波器，观察三角波信号的放大效果。
2.利用反相输入和同相输入实现两个信号的加、减运算，将运算放大器的输出连接至示波器，观察输出信号的波形和幅度。
3.利用反相输入和同相输入实现两个信号的乘、除运算，将运算放大器的输出连接至示波器，观察输出信号的波形和幅度。
4.通过实验测量运算放大器的输入输出电阻、放大倍数、共模抑制比等参数，计算运算放大器的放大倍数。
实验结果：1.经实验观察和测量，发现运算放大器的反相输入和同相输入可以实现两个信号的加、减、乘、除等基本运算。
同时，通过改变反相输入和同相输入的电压，可以实现不同幅度的信号输出。
2.运算放大器的输入输出电阻、放大倍数、共模抑制比等参数影响着电路的输入输出性能，正确计算这些参数有助于优化电路设计和性能。
3.实验结果表明，模拟信号运算电路在实际应用中具有广泛的应用价值，在信号放大、滤波、调节等领域发挥着重要的作用。
实验结论：通过本实验，我们成功掌握了模拟信号运算电路的相关知识和运算放大器的基本工作原理及应用。
同时，我们学习了运算放大器的输入输出电阻、放大倍数、共模抑制比等参数的测量方法和计算方法，加深了对电路的理解和掌握。
这对我们今后的电路设计和应用有着指导意义。
模拟电子技术基础第四版(童诗白)课后标准答案第七章
第7章信号的运算和处理自测题一、现有电路：A.反相比例运算电路B.同相比例运算电路C.积分运算电路D.微分运算电路E.加法运算电路F.乘方运算电路选择一个合适的答案填入空内。
(1)欲将正弦波电压移相＋90o，应选用( C )。
(2)欲将正弦波电压转换成二倍频电压，应选用( F )。
(3)欲将正弦波电压叠加上一个直流量，应选用( E )。
(4)欲实现A u=−100 的放大电路，应选用( A )。
(5)欲将方波电压转换成三角波电压，应选用( C )。
(6)欲将方波电压转换成尖顶波波电压，应选用( D )。
二、填空：(1)为了避免50H z电网电压的干扰进入放大器，应选用( 带阻)滤波电路。
(2)已知输入信号的频率为10kH z~12kH z，为了防止干扰信号的混入，应选用( 带通)滤波电路(3)为了获得输入电压中的低频信号，应选用( 低通)滤波电路。
(4)为了使滤波电路的输出电阻足够小，保证负载电阻变化时滤波特性不变，应选用( 有源)滤波电路。
三、已知图T7.3所示各电路中的集成运放均为理想运放，模拟乘法器的乘积系数k大于零。
试分别求解各电路的运算关系。
(a)(b)图T7.3解：图(a)所示电路为求和运算电路，图(b)所示电路为开方运算电路。
它们的运算表达式分别为：(a) 12413121234()(1)//f I I O f I R u u R u R u R R R R R R =-+++⋅⋅+ 11O O u u dt RC =-⎰(b) '23322144O I O O R R R u u u ku R R R =-⋅=-⋅=-⋅ 2413O I R R u u kR R =⋅习题本章习题中的集成运放均为理想运放。
7.1填空：(1) ( 同相比例 )运算电路可实现A u ＞1 的放大器。
(2) ( 反相比例 )运算电路可实现A u ＜0 的放大器。
(3) ( 微分 )运算电路可将三角波电压转换成方波电压。
模拟电路基础
模拟电路基础模拟电路是研究和设计电子设备的基础，并在各种实际应用中发挥着重要作用。
本文将介绍模拟电路的基础知识、常见的电路元件和电路拓扑，以及模拟电路在现实生活中的应用。
一、模拟电路基础知识1. 电压和电流：电压是带电粒子之间的电势差，用伏特（V）表示；电流是电子流动的速度，用安培（A）表示。
2. 电容和电感：电容存储电荷，用法拉（F）表示；电感储存能量，用亨利（H）表示。
3. 电阻和导体：电阻阻碍电流通过，单位是欧姆（Ω）；导体有低阻抗，便于电流通过。
4. 半导体器件：半导体材料在一定条件下表现出导电和绝缘特性，常见的半导体器件有二极管和晶体管。
二、常见的模拟电路元件1. 二极管：具有单向导电性质，可以将交流信号转换为直流信号。
2. 三极管：由基极、发射极和集电极组成，用于放大电流和控制电流。
3. 电阻器：用于限制电流和分压，常见的有固定电阻和可变电阻。
4. 电容器：用于存储电荷和分离交流信号。
5. 电感器：用于储存能量和抑制交流信号。
三、常见的模拟电路拓扑1. 放大器电路：将微弱信号放大到足够大的幅度，常见的有共射放大器和共集放大器。
2. 滤波器电路：滤除或选择特定频率的信号，常见的有低通滤波器和高通滤波器。
3. 振荡器电路：产生稳定的信号输出，常见的有正弦波振荡器和多谐振荡器。
4. 整流器电路：将交流信号转换为直流信号，常见的有半波整流和全波整流。
5. 集成运算放大器电路：用于实现数学运算和信号处理。
四、模拟电路的应用1. 通信系统：模拟电路用于信号放大、调解和滤波，保障通信质量。
2. 音频设备：模拟电路用于放大、混音和调节音频信号，如音响和调音台。
3. 电源和能量管理：模拟电路用于稳压、变换和保护电源设备。
4. 传感器和测量仪器：模拟电路用于信号采集、滤波和放大，实现精确测量。
5. 模拟电子系统：模拟电路用于模拟计算、控制和信号处理，如模拟计算机和模拟仿真系统。
总结：模拟电路是电子技术中重要的一部分，它负责将连续变化的信号转换、放大和处理，以满足各种实际应用的需求。
《模拟电路》的主要内容
《模拟电路》的主要内容模拟电路是电子工程领域中的一门重要学科，主要研究电信号的传输、处理和控制。
在这门学科中，人们探索和应用各种电子元器件和设备，以实现对电信号的准确控制和处理。
模拟电路的主要内容包括以下几个方面：1.绪论：在模拟电路的学习中，绪论部分主要介绍了模拟电路的基本概念、基本电路元件和符号，以及模拟电路设计的基本原理和方法。
同时还会介绍一些常用的电路分析方法和工具。
2.放大器：放大器是模拟电路中最基础也是最重要的电路之一。
放大器可以将输入信号的幅度放大到需要的水平，并保持输出信号与输入信号之间的线性关系。
在模拟电路中，有很多种类的放大器，如共射放大器、共基放大器、共集放大器等，每种放大器都有不同的特点和应用领域。
3.滤波器：滤波器是用于对电信号进行滤波处理的电路。
在模拟电路中，滤波器的作用是去除或衰减信号中的某些频率成分，以达到信号处理的要求。
常见的滤波器有低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。
4.振荡器：振荡器是一种能够产生稳定振荡信号的电路。
在模拟电路中，振荡器的作用是产生交流信号，用于驱动其他电路或系统。
常见的振荡器有正弦波振荡器、方波振荡器和脉冲振荡器等。
5.电源电路：电源电路是为其他电路提供稳定的直流电源的电路。
在模拟电路中，电源电路的设计和实现对于整个电路系统的正常工作至关重要。
电源电路常用的拓扑结构有线性电源、开关电源等。
6.集成运算放大器：集成运算放大器（Operational Amplifier，简称Op-Amp）是模拟电路中常用的集成电路元件。
它具有高增益、高输入阻抗和低输出阻抗等特点，广泛应用于各种模拟电路中，如放大器、滤波器、积分器等。
总之，模拟电路是电子工程中的重要学科，其主要内容涵盖了放大器、滤波器、振荡器、电源电路和集成运算放大器等。
通过学习和理解这些内容，人们可以掌握模拟电路设计和分析的基本原理和方法，为实际工程中的电路设计和应用提供支持。
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O O
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四、状态变量型滤波器
1. 反相输入低通滤波器
20 lg R2 R1
需有电阻构成的 负反馈网络来确定 通带放大倍数。
fH
积分运算电路的电压放大倍数为 1 Au = ，即 f 0，A u jω R1C
1 1 C并联 R2 f p = f0 = R2后 R2 1 R2 1 jωC 2πR2C Au = =- =- R1 R1 1+ jωR2C R1 1+ j f R R f0 A up 2 1
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压控电压源二阶LPF的分析
=U f→0， U P i
U = o = 1+ R2 A up U R1 i
代入 U = o 方程 U P A up 组
列M 、P点的结点电流方程， 整理可得：C1=C2
-U -U U U i M P M -U )jωC + = (U M o R R -U U M P jωC =U P R
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三、高通、带通、带阻有源滤波器
1. 高通滤波器（HPF）
与LPF有对偶性，将LPF的电阻和电容互换，就可得一阶 HPF、简单二阶HPF、压控电压源二阶HPF电路。
= 1+ R2 A up R1 f j fp = A A u up f 1+ j fp
(j
( fp = 1 ) 2πRC
空载时:
空载时 带负载时
带负载时： RL 1 RL R RL U O jC A u 1 U i R RL 1 j ( R RL )C jC A up RL 其中A up f R RL 负载变化，通带 1 j fp 放大倍数和截止频 率均变化，带负载 1 fp 能力差。 2π ( R∥RL )C
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2. 指数运算电路
uI uBE
iR iE ISe
uI UT
uI U的极性和幅值有何要求？
3. 乘法、除法运算电路
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§8.2 模拟乘法器及其在 运算电路中的应用
一、模拟乘法器简介
二、在运算电路中的应用
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一、模拟乘法器简介
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2. 模拟乘法器的符号及等效电路
uO kuXuY
理想情况下，ri1、 ri2、fH为 无穷大， 失调电压、电流及其 温漂为0，ro为0， ux 、uy 幅值 和频率变化时 k 值不变。 有单象限、两象限和四象限 之分。
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二、在运算电路中的基本应用
1. 乘法运算
uO kuI1uI2
= 图8.3.9 A u
f 2 ) f0
1- (
f 2 1 f ) +j f0 Q f0
A up
高通滤波器 与低通滤波 器的对数幅 频特性“镜 像”关系
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三、高通、带通、带阻有源滤波器
2. 带通滤波器（BPF） 3. 带阻滤波器（BEF）
fH<fL
O
fH>fL 陷波器，用来 抗干扰
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四、状态变量滤波器
二阶电路的组成
R5
高通
U o1 (s)
带通
U o2 (s)
低通
U o3 (s)
R6
带阻
U o4 (s)
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实现逆运算的方法
1. 电路的结构
运算电路必须 引入负反馈！
若将某种运算电路放在集成运放的负 反馈通路中，则可实现其逆运算。
2. 例：利用积分运算实现微分运算
A U up = o= A u )jωRC +(jωRC )2 U 1(3 A i up = A up f 2 f 1- ( ) + j [3 - Aup ] f0 f0
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压控电压源二阶LPF的分析
A u
A up f 2 f 1 ( ) j [3 Aup ] f0 f0
低通滤波器（LPF） 通带放大倍数 理想幅频特性 无过渡带
通带截止频率 下降速率 、A ( fP、下降速率)。 用幅频特性描述滤波特性，要研究 A up u
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理想滤波器的幅频特性
高通滤波器（HPF）
阻容耦合
带通滤波器（BPF）
通信电路
带阻滤波器（BEF））
抗已知频率的干扰
全通滤波器（APF））
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一、对数运算电路和指数运算电路
1. 对数运算
uI i C i R R
i C I Se
实际 极性
uBE UT
利用PN结端电 压与电流的关系
uI U T ln IS R
uO uBE
实用电路中常常采取措施 消除IS对运算关系的影响
对输入电压的极性和幅值有何要求？
ICM、集成运放功耗限制其值
1. 变跨导型模拟乘法器的基本原理
uO (iC1 iC2 ) Rc gm RcuX
I gm U T 2U T I EQ
uY uBE3 I Re
uY 若uY uBE3，则 g m 2U T Re Rc uO uX uY 2U T Re
实际电路需在多方面改进，如线性度、温度的影响、 输入电压的极性等方面。
A u
f f0
A up 3 A
Q A up
up
1 Q= 3- A up
Q A u
f f0
等效品质因素
A up
< 3， 2 A R1 < R f = R2 < 2R1 up
= 3， A Q= 自激振荡 up
A u
f = f0
A up
|= |A u | |A up f 1+( )2 fp
|= 20lg 20lg | A u
| |A up 1+( f 2 ) fp
1 f | -20lg[1+( )2 ]2 = 20lg | A up fp
单位：dB分贝
| -10lg101 20lg | A | -20; = 20lg | A up up
4. 教学基本要求：电路的识别，幅频特性的分析计算
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二、低通滤波器
1.一阶电路
1 R2 A up R1
fp 1 2 πRC
频率趋于0时的放大 倍数为通带放大倍数 决定于RC环节
A R2 U up P Au = (1+ ) = R1 U 1+ jωRC i A up 表明进入高频段 = f 的下降速率为 1+ j －20dB/十倍频 fp
模拟电子技术基础
Fundamentals of Analog Electronic
第八章 信号的运算和处理
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第八章 信号的运算和处理
§8.1 集成运放组成的运算电路
§8.2 模拟乘法器及其在运算电路中的应用
§8.3 有源滤波电路
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§8.1 集成运放组成的运算电路
一、对数运算电路和指数运算电路 二、实现逆运算的方法
实际的模拟乘法器k常为 +0.1V-1或－0.1V-1。 若k= +0.1V-1，uI1= uI2=10V， 则 uO=10V。
2.乘方运算
uO kuI2
若uI 2U i sin t
实现了对正弦波 电压的二倍频变换
则uO 2kUi2 sin 2 t 2kUi2 (1 cos2 t )
U U U o o o = A = = up U U U i P N R4 R6 R6 1
R4
R4
R6
反馈通路：RC积分运算电路， 并联R6后，反馈通路形成低通 滤波；将低通环节加在负反馈 通路就实现高通滤波。
将低通环节加在负反馈通路来实现高通。反之。 f→∞时C 相当于短路，A2输出电压→0，电路开环， A1输 出电压→±UOM，工作到非线性区；需引入负反馈决定通带 放大倍数。
f-φ转换
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实际上任何滤波器在通带和阻带之间有着过渡带，如图所 示为低通滤波器的实际幅频特性。
称为通带放大倍数。 其通带中输出电压与输入电压之比 A up
幅频特性中使放大倍数下降到0.707倍通带放大倍数的频率 称为通带截止频率fp。
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3. 无源滤波电路和有源滤波电路
若滤波电路仅由无源元件（电阻、电容、电感）组成，则称为 无源滤波电路；
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2、压控电压源二阶 LPF
要求f＞f0时幅频特性按－40dB/十倍频下降。 f→0时，C1断路，正反馈 断开，放大倍数为通带放大 倍数。 f→∞时， C2短路，同相端 信号很小，输出电压小，正反 馈作用微弱，放大倍数→0 。
C1=C2
引入正反馈
对于不同频率的信号正反馈的强弱不同，因而有可能在 f = f 0时放大倍数等于或大于通带放大倍数。
f = 10f P
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二、低通滤波器
1.一阶电路
一阶电路下降速率为：－20dB/十倍频
二阶电路下降速率为：－40dB/十倍频
N阶电路下降速率为：－N20dB/十倍频
经拉氏变换得 传递函数：
1 U o ( s) Rf R2 1 sC Au (s) (1 ) (1 ) 1 U i ( s) R1 R R1 1 sRC sC
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fp
1 2 RC
有源滤波电路
用电压跟随 器隔离滤波电 路与负载电阻
无源滤波电路的滤波参数随负载变化；有源滤波电路的 滤波参数不随负载变化，可放大。 无源滤波电路可用于高电压大电流，如直流电源中的滤 波电路；有源滤波电路是信号处理电路，其输出电压和电 流的大小受有源元件自身参数和供电电源的限制。