基本运算电路ppt
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设 R1∥ R2∥ Rf＝ R3∥ R4 ∥ R5
uORf (u RI33u RI44u RI11u RI22)
若R1∥ R2∥ Rf≠ R3∥ R4 ∥ R5，uO＝?
uORRf (uI2uI1)
实现了差分 放大电路
-
四、积分运算电路和微分运算电路
1. 积分运算电路
“虚地”，u
=“0虚断” iR = iC
-
2. 同相求和
设 R1∥ R2∥ R3∥ R4＝ R∥ Rf
i1i2i3i4
uI1uPuI2uPuI3uPuP
R 1
R2
R 3 R4
u R I11 u R I22 u R I33(R 1 1R 1 2R 1 3R 1 4)uP
M a c in to s h P IC T im a g e fo r m a t
作用时的输出电压
M a c in to s h P IC T im a g e fo r m a t
is n o t s u p p o r te d
同理可得， uI2、 uI3单独作用时的uO2、 uO3，形式与 uO1相同， uO =uO1+uO2+uO3 。
物理意义清楚，计算麻烦！
在求解运算电路时，应选择合适的方法，使运算结果 简单明了，易于计算。
电路特征：引入电压负反馈。
无源网络
因为uO为有限值， Aod＝∞， 所以 uN－uP＝0，即
uN＝uP…………虚短路
因为rid＝∞，所以 iN＝iP＝0………虚断路
-
二、比例运算电路
1. 反相输入
+ “虚断”iN=iP=0，
“虚 uN=uP=0－－虚地
短”
在节点N： iF
iR
uI R
_ uOiFRf RRf uI
Macintosh PICT
image format
uO1
Rf R1
uI1
is
not
supported
u O u O 1 u O 2 u O 3 R R 1 fu I1 R R f 2u I2 R R f 3u I3
-
2. 同相求和 设 R1∥ R2∥ R3∥ R4＝ R∥ Rf
利百度文库叠加原理求解： 令uI2= uI3=0，求uI1单独
由 iR = iF ，得
M a c in to s h P IC T im a g e fo rm a t
is n o t s u p p o rte d
M a c in to s h P IC T im a g e fo rm a t
is n o t s u p p o rte d
Auf
uo uI
is n o t s u p p o r te d
u O ( 1 R R f)u P R R R fR P (u R I 1 1 u R I2 2 u R I 3 3 )R R f f
uORf (uRI11uRI22uRI33)
与反相求和运算电路 的结果差一负号
-
3. 加减运算 利用求和运算电路的分析结果
-
试求图示各电路输出电压与输入电压的运算关系式。
-
-
uOuNuPuI
Auf = 1
-
三、加减运算电路
1. 反相求和
方法一：节点电流法
uN uP 0 iF iR1 iR 2 iR3
u I1 u I2 u I3 R1 R2 R3
uOiFRf Rf(u R I1 1u R I22u R I33)
-
1. 反相求和
方法二：利用叠加原理
首先求解每个输入信号单独作用时的输出电压，然后将所 有结果相加，即得到所有输入信号同时作用时的输出电压。
RF RI
R ’ = R // RF
反相输入端“虚地”，电路的输入电阻 Rif = R
引为入深度电压并联负反馈，电路的输出电阻 R0f =0
为-
2. 同相输入
i+ = i- = 0
M a c in to s h P IC T im a g e fo rm a t
is n o t s u p p o rte d
又 uN = uP = uＩ
得：
M a c in to s h P IC T im a g e fo rm a t
is n o t s u p p o rte d
M a c in to s h P IC T im a g e fo rm a t
is n o t s u p p o rte d
-
uN uP uI
uO
(1
Rf R
) u N
uO
(1
Rf R
) uI
* R ’= R // RF
M a c in to s h P IC T im a g e fo rm a t
is n o t s u p p o rte d
由于该电路为电压串联负 反馈，所以输入电阻很高。
同相输入比例运算电路的特例：电压跟随器
移相
-
2. 微分运算电路
虚地
为了克服集成运 放的阻塞现象和自 激振荡，实用电路 应采取措施。
运放由于某种原因 进入非线性区而不 能自动恢复的现象
-
iR
iC
C
duI dt
uO
iR R
RC
duI dt
限制输 入电流
限制输出 电压幅值
滞后补偿
电路如图所示,集成运放输出电压的最大幅值为±14V,填表 。
iC
iR
uI R
uO = uC
uOuCC 1
uIdt R
1
uO
RC
uIdt
uOR1Ct1 t2uIdtuO(t1)
M a c in to s h P IC T im a g e fo r m a t
is n o t s u p p o r te d
-
利用积分运算的基本关系实现不同的功能
1) 输入为阶跃信号时的输出电压波形？ 2) 输入为方波时的输出电压波形？ 3) 输入为正弦波时的输出电压波形？ 线性积分，延时 波形变换
第五章 信号的运算和处理
-
§5.1 集成运放组成的运算电路
一、概述 二、比例运算电路 三、加减运算电路 四、积分运算电路和微分运算电路
-
一、概述
1. 理想运放的参数特点
Aod、 rid 、fH 均为无穷大，ro、失调电压及其温漂、失 调电流及其温漂、噪声均为0。
2. 集成运放的线性工作区: uO＝Aod(uP－ uN)
uORf (u RI33u RI44u RI11u RI22)
若R1∥ R2∥ Rf≠ R3∥ R4 ∥ R5，uO＝?
uORRf (uI2uI1)
实现了差分 放大电路
-
四、积分运算电路和微分运算电路
1. 积分运算电路
“虚地”，u
=“0虚断” iR = iC
-
2. 同相求和
设 R1∥ R2∥ R3∥ R4＝ R∥ Rf
i1i2i3i4
uI1uPuI2uPuI3uPuP
R 1
R2
R 3 R4
u R I11 u R I22 u R I33(R 1 1R 1 2R 1 3R 1 4)uP
M a c in to s h P IC T im a g e fo r m a t
作用时的输出电压
M a c in to s h P IC T im a g e fo r m a t
is n o t s u p p o r te d
同理可得， uI2、 uI3单独作用时的uO2、 uO3，形式与 uO1相同， uO =uO1+uO2+uO3 。
物理意义清楚，计算麻烦！
在求解运算电路时，应选择合适的方法，使运算结果 简单明了，易于计算。
电路特征：引入电压负反馈。
无源网络
因为uO为有限值， Aod＝∞， 所以 uN－uP＝0，即
uN＝uP…………虚短路
因为rid＝∞，所以 iN＝iP＝0………虚断路
-
二、比例运算电路
1. 反相输入
+ “虚断”iN=iP=0，
“虚 uN=uP=0－－虚地
短”
在节点N： iF
iR
uI R
_ uOiFRf RRf uI
Macintosh PICT
image format
uO1
Rf R1
uI1
is
not
supported
u O u O 1 u O 2 u O 3 R R 1 fu I1 R R f 2u I2 R R f 3u I3
-
2. 同相求和 设 R1∥ R2∥ R3∥ R4＝ R∥ Rf
利百度文库叠加原理求解： 令uI2= uI3=0，求uI1单独
由 iR = iF ，得
M a c in to s h P IC T im a g e fo rm a t
is n o t s u p p o rte d
M a c in to s h P IC T im a g e fo rm a t
is n o t s u p p o rte d
Auf
uo uI
is n o t s u p p o r te d
u O ( 1 R R f)u P R R R fR P (u R I 1 1 u R I2 2 u R I 3 3 )R R f f
uORf (uRI11uRI22uRI33)
与反相求和运算电路 的结果差一负号
-
3. 加减运算 利用求和运算电路的分析结果
-
试求图示各电路输出电压与输入电压的运算关系式。
-
-
uOuNuPuI
Auf = 1
-
三、加减运算电路
1. 反相求和
方法一：节点电流法
uN uP 0 iF iR1 iR 2 iR3
u I1 u I2 u I3 R1 R2 R3
uOiFRf Rf(u R I1 1u R I22u R I33)
-
1. 反相求和
方法二：利用叠加原理
首先求解每个输入信号单独作用时的输出电压，然后将所 有结果相加，即得到所有输入信号同时作用时的输出电压。
RF RI
R ’ = R // RF
反相输入端“虚地”，电路的输入电阻 Rif = R
引为入深度电压并联负反馈，电路的输出电阻 R0f =0
为-
2. 同相输入
i+ = i- = 0
M a c in to s h P IC T im a g e fo rm a t
is n o t s u p p o rte d
又 uN = uP = uＩ
得：
M a c in to s h P IC T im a g e fo rm a t
is n o t s u p p o rte d
M a c in to s h P IC T im a g e fo rm a t
is n o t s u p p o rte d
-
uN uP uI
uO
(1
Rf R
) u N
uO
(1
Rf R
) uI
* R ’= R // RF
M a c in to s h P IC T im a g e fo rm a t
is n o t s u p p o rte d
由于该电路为电压串联负 反馈，所以输入电阻很高。
同相输入比例运算电路的特例：电压跟随器
移相
-
2. 微分运算电路
虚地
为了克服集成运 放的阻塞现象和自 激振荡，实用电路 应采取措施。
运放由于某种原因 进入非线性区而不 能自动恢复的现象
-
iR
iC
C
duI dt
uO
iR R
RC
duI dt
限制输 入电流
限制输出 电压幅值
滞后补偿
电路如图所示,集成运放输出电压的最大幅值为±14V,填表 。
iC
iR
uI R
uO = uC
uOuCC 1
uIdt R
1
uO
RC
uIdt
uOR1Ct1 t2uIdtuO(t1)
M a c in to s h P IC T im a g e fo r m a t
is n o t s u p p o r te d
-
利用积分运算的基本关系实现不同的功能
1) 输入为阶跃信号时的输出电压波形？ 2) 输入为方波时的输出电压波形？ 3) 输入为正弦波时的输出电压波形？ 线性积分，延时 波形变换
第五章 信号的运算和处理
-
§5.1 集成运放组成的运算电路
一、概述 二、比例运算电路 三、加减运算电路 四、积分运算电路和微分运算电路
-
一、概述
1. 理想运放的参数特点
Aod、 rid 、fH 均为无穷大，ro、失调电压及其温漂、失 调电流及其温漂、噪声均为0。
2. 集成运放的线性工作区: uO＝Aod(uP－ uN)