集成電路應(yīng)用ppt課件(已修改)
2025-05-16 18:03 本頁(yè)面
【正文】 求和運(yùn)算電路 積分和微分運(yùn)算電路 對(duì)數(shù)和指數(shù)運(yùn)算電路 模擬乘法器及其應(yīng)用 有源濾波器 [引言 ]： 運(yùn)算電路是集成運(yùn)算放大器的基本應(yīng)用電路，它是集成運(yùn)放的線性應(yīng)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(kāi)環(huán)電壓增益 Au =? （ 2） Ri= ? ， R=0， （ 3）開(kāi)環(huán)帶寬 BW= ? （ 4）當(dāng) UP=UN 時(shí)， Uo=0。沒(méi)有溫漂 因此，對(duì)于工作在線性區(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“四字法則”靈活、大膽的應(yīng)用。 圖 電子信息系統(tǒng)的示意圖 例、紅外遙控系統(tǒng) 紅外發(fā)射 紅外接收 放大濾波 信號(hào)識(shí)別 信號(hào)執(zhí)行 vi vo +vOM vOM ? Ao越大，運(yùn)放的線性范圍越小，必須 在 輸出與輸入之間 加負(fù)反饋 才能使其擴(kuò)大輸入信號(hào)的線性范圍。 CoOM EuU ?? m a x例：若 vOM=12V， Ao=106， 則 |vi|12?V時(shí)，運(yùn)放 處于線性區(qū)。 線性放大區(qū) v– v+ – + vo iI 理想運(yùn)放工作在線性區(qū)的兩個(gè)重要法則： ? iI = 0 虛斷 ???? ?? i 0 rvv?? v+ = v– 虛短 VOo Avvv ?????v0為有限值， Av0=? v– v+ – + vo iI 圖 7－ 1 0iI ??? ??rvvi 167。 基本運(yùn)算電路 求和、積微分電路 比例運(yùn)算電路 作用： 將信號(hào)按比例放大。 類型： 同相比例放大和反相比例放大。 方法： 引入深度電壓并聯(lián)負(fù)反饋或電壓串聯(lián)負(fù)反饋。這樣輸出電壓與運(yùn)放的開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)無(wú)關(guān)，與輸入電壓和反饋系數(shù)有關(guān)。 圖 7－ 2 ? iI = 0 ? v+ = 0 ? v+ =v– ? v– = 0 又 ? iI = 0 ? i1 = if fo1sRvRv ??1fo RRv ???R2： 平衡電阻。 R2 = R1 // Rf 若 R1 = Rf vo = –vs 此為反相器。 vs – vo i1 Rf R1 R2 iI + if 一、反相放大器（反相比例放大器） 基本電路 輸出電阻： Ro=0。 輸入電阻 :Ri=R1 (從輸入和地向里看 ) T形網(wǎng)絡(luò)反相比例運(yùn)算電路 RURU Mii2??N點(diǎn)電流方程： URRU iM12??uRR RRui im31233 ????iii 324 ??uR RRR RRu io )1(342142 ?????RiRiu o 4422 ???二、同相放大器（同相比例放大器） 圖 7－ 3 vs v+ + – vo iI Rf R1 R2 if v – = v+ = vs 由于 if = i1 1sf1oRvRRv ??s1fo )1( vRRv ???輸入電阻為： Ri＝ ?輸出電阻為： Ro＝ 0 但是電路有共模信號(hào)輸入 圖 7－ 4 vo= vs 此為電壓跟隨器 + – vs vo 三、電壓跟隨器 作用 ? 一、 反相輸入求和電路 在 反相比例運(yùn)算電路的基礎(chǔ)上，增加一個(gè)輸入支路，就構(gòu)成了反相輸入求和電路，見(jiàn)圖。此時(shí)兩個(gè)輸入信號(hào)電壓產(chǎn)生的電流都流向 Rf 。所以輸出是兩輸入信號(hào)的比例和。 )()()(i22fi11ff2i21i1f2ii1ovRRvRRRRvRvRiiv?????????相之和。時(shí)，輸出等于兩輸入反當(dāng) f21 RRR ??圖 反相求和運(yùn)算電路 )()(i2i1i22fi11fovvvRRvRRv?????? 求和運(yùn)算電路 二、 同相輸入求和電路 在同相比例運(yùn)算電路的基礎(chǔ)上，增加一個(gè)輸入支路，就構(gòu)成了同相輸入求和電路，如圖 。 圖 同相求和運(yùn)算電路 因運(yùn)放具有虛斷的特性 ， 對(duì)運(yùn)放同相輸入端的電位可用疊加原理求得 : R R R R R R v R R R R R R R v R R R R R R R R R R v R R R R R v R R v ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? f 1 2 i2 1 2 2 2 1 i1 2 1 1 f 1 2 i2 1 2 1 i1 2 o ] ) 39。 // ( ) 39。 // ( ) 39。 // ( ) 39。 // ( [ ] ) 39。 // ( ) 39。 // ( ) 39。 // ( ) 39。 // ( [ R v R v R R R R R R R R v R R v R R v ? ? ? ? ? ? ? ? 2 i2 1 i1 f n p f
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