【正文】 ?（ 1）壓控振蕩器的工作原理 ?它由積分器 A遲滯比較器 A2和模擬開(kāi)關(guān) S等組成，如圖 。 ?它主要由斜坡電壓發(fā)生器、比較器及相應(yīng)的數(shù)字電路組成，其電路原理圖如圖 （ a）所示。利用雙 T型選頻網(wǎng)絡(luò)的這一優(yōu)良選頻特性，將它并接在運(yùn)算放大器的負(fù)反饋回路中，再引入適量的正反饋，就能組成選頻特性十分良好的正弦波發(fā)生器，電路如圖 。 （ 557） 圖 正弦 波發(fā)生器的 組成方框圖 電路與電子技術(shù) （中冊(cè) （ 556） 電路與電子技術(shù) （中冊(cè) 模擬電子技術(shù)）（第 2版） 第 5章 運(yùn)算放大器的應(yīng)用 2022/2/16 15:18 2022年 2月 16日 3時(shí) 17分 運(yùn)算放大器在波形發(fā)生器方面的應(yīng)用 ?波形的占空比，可以通過(guò)改變充、放電時(shí)間常數(shù)的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，如圖 （ c）所示。 電路與電子技術(shù) （中冊(cè) 7V。 ? R3在 uo為高電位時(shí)，起分壓、限流的作用。 （ 552） 電路與電子技術(shù) （中冊(cè) 根據(jù)門(mén)限寬度的要求，由式（ 550）可得 ?選 Rt=10kΩ， RF=30kΩ，根據(jù)上門(mén)限電位的要求，由式（ 550）可得 電路與電子技術(shù) （中冊(cè) 模擬電子技術(shù)）（第 2版） 第 5章 運(yùn)算放大器的應(yīng)用 2022/2/16 15:17 2022年 2月 16日 3時(shí) 17分 運(yùn)算放大器在信號(hào)處理方面的應(yīng)用 圖 遲滯比較器電路 電路與電子技術(shù) （中冊(cè) 模擬電子技術(shù)）（第 2版） 第 5章 運(yùn)算放大器的應(yīng)用 2022/2/16 15:17 2022年 2月 16日 3時(shí) 17分 運(yùn)算放大器在信號(hào)處理方面的應(yīng)用 ?（ 2）同相輸入模擬電壓、輸出箝位 ?如圖 （ b）所示 ,令 UZ為穩(wěn)壓管 VDZ的穩(wěn)定電壓，uV為 VDZ的正向壓降，則輸出電壓為 （ 546） 圖 通用運(yùn)算放大器組成的單限比較器 電路與電子技術(shù) （中冊(cè) 模擬電子技術(shù)）（第 2版） 第 5章 運(yùn)算放大器的應(yīng)用 2022/2/16 15:17 2022年 2月 16日 3時(shí) 17分 運(yùn)算放大器在信號(hào)處理方面的應(yīng)用 ? 電壓比較器 ?電壓比較器將一個(gè)模擬量的電壓信號(hào)和一個(gè)參考電壓進(jìn)行比較，用來(lái)判斷輸入信號(hào)電位之間的相對(duì)大小，此時(shí)集成運(yùn)算放大器工作于非線(xiàn)性區(qū)。其等效電路如圖 （ b）所示。為提高采樣保持電路的精度和速度，可以從元件和電路設(shè)計(jì)兩方面入手。 電路與電子技術(shù) （中冊(cè) 其幅頻特性如圖 。 圖 一階、二階低通濾波器的幅頻特性 電路與電子技術(shù) （中冊(cè) ?按理想運(yùn)算放大器的特點(diǎn)進(jìn) 行分析，可求得 然后可列出以下節(jié)點(diǎn)方程 圖 二階有源低通濾波電路 電路與電子技術(shù) （中冊(cè) 圖 一種低通濾波器 圖 另一種低通濾波器 電路與電子技術(shù) （中冊(cè) ?④ VT VT2的混頻作用也可輸出 。模擬電子技術(shù)）（第 2版） 第 5章 運(yùn)算放大器的應(yīng)用 2022/2/16 15:17 2022年 2月 16日 3時(shí) 17分 運(yùn)算放大器在信號(hào)運(yùn)算方面的應(yīng)用 ?經(jīng)設(shè)置在內(nèi)電路中的濾波電路進(jìn)行中頻濾波，在 uo+檢出負(fù)向視頻信號(hào)，在 uo檢出正向視頻信號(hào)，從 uo輸出的視頻信號(hào) uo=（ uo+） （ uo），產(chǎn)生一個(gè)負(fù)向的視頻信號(hào)，其工作波形如圖 。 圖 變頻過(guò)程示意圖 電路與電子技術(shù) （中冊(cè) ?調(diào)頻波的解調(diào)，簡(jiǎn)稱(chēng)為鑒頻。模擬電子技術(shù)）（第 2版） 第 5章 運(yùn)算放大器的應(yīng)用 2022/2/16 15:17 2022年 2月 16日 3時(shí) 17分 運(yùn)算放大器在信號(hào)運(yùn)算方面的應(yīng)用 ? 4. 雙平衡模擬乘法器在電子通信中的作用 ?為了描述其工作原理，首先介紹調(diào)幅、檢波、調(diào)頻、鑒頻及變頻等基本概念。 電路與電子技術(shù) （中冊(cè) 10V 121 100 11 121 15 12 11 15 15 ux=177。模擬電子技術(shù)）（第 2版） 第 5章 運(yùn)算放大器的應(yīng)用 2022/2/16 15:17 2022年 2月 16日 3時(shí) 17分 運(yùn)算放大器在信號(hào)運(yùn)算方面的應(yīng)用 ?兩式之比為 （ 534） ?這里 α1=α2（因兩管特性匹配），將式（ 534）代入式（ 533），得 （ 535） ?如果通過(guò)電路設(shè)計(jì)和元件參數(shù)選擇，使圖 流源 I1和 I2相等，另外，再使 I3=I4，則式（ 535）可簡(jiǎn)化為 （ 536） 電路與電子技術(shù) （中冊(cè) 模擬電子技術(shù)）（第 2版） 第 5章 運(yùn)算放大器的應(yīng)用 2022/2/16 15:17 2022年 2月 16日 3時(shí) 17分 運(yùn)算放大器在信號(hào)運(yùn)算方面的應(yīng)用 ?總的差動(dòng)電流 iC為 iC=（ i3+i5） （ i4+i6） （ 526） 將式（ 521）～式（ 525）代入式（ 526），整理，得 （ 528） 電路與電子技術(shù) （中冊(cè) 模擬電子技術(shù)）（第 2版） 第 5章 運(yùn)算放大器的應(yīng)用 2022/2/16 15:17 2022年 2月 16日 3時(shí) 17分 運(yùn)算放大器在信號(hào)運(yùn)算方面的應(yīng)用 ?式中 ?于是 （ 516） ?輸出電壓 （ 517） ?式（ 517）即為差分放大器傳輸特性的表達(dá)式。圖 ，它有兩個(gè)用來(lái)輸入信號(hào)的輸入端 x和 y，以及用來(lái)將相乘的結(jié)果輸出的輸出端 o。 ? 2. 反對(duì)數(shù)運(yùn)算電路 ?將對(duì)數(shù)元件置于反相運(yùn)算放大器的輸入回路中，就組成了簡(jiǎn)單的反對(duì)數(shù)運(yùn)算放大器，原理電路如圖 所示。在圖 ，利用 “ 虛地 ” 及 “ 虛斷 ” 的概念，易得 （ 510） 電路與電子技術(shù) （中冊(cè) 但當(dāng)頻率高 到一定程度時(shí)， R1和 Cf的 作用使閉環(huán)放大倍數(shù)減 小，從而抑制了高頻噪聲。進(jìn)行微分運(yùn)算時(shí)，應(yīng)注意以下 3個(gè)問(wèn)題。 由式（ 55），可得 所以 電路與電子技術(shù) （中冊(cè) 圖 積分運(yùn)算 電路的階躍響應(yīng) 電路與電子技術(shù) （中冊(cè) 模擬電子技術(shù)）（第 2版） 第 5章 運(yùn)算放大器的應(yīng)用 2022/2/16 15:17 2022年 2月 16日 3時(shí) 17分 運(yùn)算放大器在信號(hào)運(yùn)算方面的應(yīng)用 ? 2. 利用差動(dòng)式電路以實(shí)現(xiàn)減法運(yùn)算 ?圖 和同相輸入相結(jié)合的放大器。 ?求和電路的輸出量反映多 個(gè)模擬輸入量相加的結(jié)果。模擬電子技術(shù)）（第 2版） 第 5章 運(yùn)算放大器的應(yīng)用 2022/2/16 15:17 2022年 2月 16日 3時(shí) 17分 第 5章 運(yùn)算放大器的應(yīng)用 ? 運(yùn)算放大器在波形發(fā)生器方面的應(yīng)用 ? 矩形波發(fā)生器 ? 三角形波發(fā)生器 ? 鋸齒波發(fā)生器 ? 正弦波發(fā)生器 ? 運(yùn)算放大器在信號(hào)變換方面的應(yīng)用 ? 電壓 時(shí)間模數(shù)變換器 ? 電壓 頻率變換電路 電路與電子技術(shù) （中冊(cè) 模擬電子技術(shù)）（第 2版） 第 5章 運(yùn)算放大器的應(yīng)用 2022/2/16 15:17 2022年 2月 16日 3時(shí) 17分 運(yùn)算放大器在信號(hào)運(yùn)算方面的應(yīng)用 ? 減法運(yùn)算放大器 ? 1. 利用反相信號(hào)求和以實(shí)現(xiàn)減法運(yùn)算 ?電路如圖 。在它的作用下，電容近似以恒流方式進(jìn)行充電。模擬電子技術(shù)）（第 2版） 第 5章 運(yùn)算放大器的應(yīng)用 2022/2/16 15:17 2022年 2月 16日 3時(shí) 17分 運(yùn)算放大器在信號(hào)運(yùn)算方面的應(yīng)用 ? 【 例 】 根據(jù)圖 ，寫(xiě)出 ui對(duì) uo的微分方程。模擬電子技術(shù)）（第 2版） 第 5章 運(yùn)算放大器的應(yīng)用 2022/2/16 15:17 2022年 2月 16日 3時(shí) 17分 運(yùn)算放大器在信號(hào)運(yùn)算方面的應(yīng)用 ? 微分運(yùn)算放大器 ?將基本積分運(yùn)算放大器的輸入回路電阻與反饋回路電容的位置相互對(duì)換，就組成了簡(jiǎn)單微分電路，如圖 。模擬電子技術(shù)）（第 2版） 第 5章 運(yùn)算放大器的應(yīng)用 2022/2/16 15:17 2022年 2月 16日 3時(shí) 17分 運(yùn)算放大器在信號(hào)運(yùn)算方面的應(yīng)用 ?解決上述問(wèn)題的方法除了選用低噪聲的運(yùn)算放大器組成微分運(yùn)算放大器以外，還可采用圖 。 ?利用二極管的電壓和電流之間的非線(xiàn)性伏安特性組成基本對(duì)數(shù)運(yùn)算電路，如圖 。模擬電子技術(shù)）（第 2版） 第 5章 運(yùn)算放大器的應(yīng)用 2022/2/16 15:17 2022年 2月 16日 3時(shí) 17分 運(yùn)算放大器在信號(hào)運(yùn)算方面的應(yīng)用 ?② 在運(yùn)算之前，必須認(rèn)真調(diào)零，才能充分利用對(duì)數(shù)放大器的工作范圍。 ?解 :圖 對(duì)數(shù)放大器。 圖 簡(jiǎn)單的乘法運(yùn)算放大器 電路與電子技術(shù) （中冊(cè) 電路與電子技術(shù) （中冊(cè) 若圖中器件滿(mǎn)足匹配要求，在忽略基極電流影響的條件下，可得出如下方程 i3+iy=i6+i4， i4iy=i5+i7 iA=i6+i7， iB=i4+i5 ?由差分電路的性質(zhì)并參照式（ 518），可得 電路與電子技術(shù) （中冊(cè) 圖 CB1595/1495 模擬乘法器引腳圖 電路與電子技術(shù) （中冊(cè) 圖 例 電路與電子技術(shù) （中冊(cè) ?解：用乘法器和運(yùn)算放大器實(shí)現(xiàn)。檢波器將高頻信號(hào)變成低頻信號(hào)，這也是一種頻率的變換過(guò)程。在變頻過(guò)程中，只是改變已調(diào)信號(hào)的載波頻率，而信號(hào)的調(diào)制類(lèi)型（如調(diào)幅或調(diào)頻等）和調(diào)制參數(shù)（如調(diào)制系數(shù)、調(diào)制頻率等）都不改變。 ?因?yàn)檫@里要解調(diào)的調(diào)幅波是一般調(diào)幅波，含有載頻成分，所以可用一個(gè)載波選頻放大器加限幅二極管來(lái)獲得所需的第二種信號(hào)，即同相的 38MHz方波信號(hào)。包絡(luò)檢波要求輸入信號(hào)幅度大于等于 1V（ PP），而同步檢波只要求輸入信號(hào)幅度大于 50mV。其 理想特性如圖 。 ?一階低通濾波器的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單， 缺點(diǎn)是特性偏離理想特性過(guò)遠(yuǎn)， 阻帶區(qū)衰減太慢，衰減斜率僅 為 20dB/10倍頻程，也就是說(shuō)， 在比截止頻率高 10倍的頻率 處，幅度只下降了 20dB。模擬電子技術(shù)）（第 2版） 第 5章 運(yùn)算放大器的應(yīng)用 2022/2/16 15:17 2022年 2月 16日 3時(shí) 17分 運(yùn)算放大器在信號(hào)處理方面的應(yīng)用 ?當(dāng) Q=1時(shí)，在 ω=ω0的情況下， |A|＝ Auf保持了通頻帶的增益，而高頻段幅度衰減很快，故濾波效果較好。 圖 高通濾波器理想特性 電路與電子技術(shù) （中冊(cè) 模擬電子技術(shù)）（第 2版） 第 5章 運(yùn)算放大器的應(yīng)用 2022/2/16 15:17 2022年 2月 16日 3時(shí) 17分 運(yùn)算放大器在信號(hào)處理方面的應(yīng)用 圖 帶通濾波器和帶阻濾波器 電路與電子技術(shù) （中冊(cè) 基本的采樣保持電路如圖 所示。模擬電子技術(shù)）（第 2版） 第 5章 運(yùn)算放大器的應(yīng)用 2022/2/16 15:17 2022年 2月 16日 3時(shí) 17分 運(yùn)算放大器在信號(hào)處理方面的應(yīng)用 ?運(yùn)算放大器在采樣保持電路中起輸出緩沖和輸入隔離的作用，所以要特別重視它的輸入偏置電流、帶寬、上升速度及最大輸出電流等指標(biāo)。 VT1的接通，避免 A1處于開(kāi)環(huán)狀態(tài)。常見(jiàn)的單限比較器有如下 4種情況，如圖 。為了克服這個(gè)缺點(diǎn)，常引入施密特非線(xiàn)性電路，使其具有遲滯特性，實(shí)際電路如圖 。 ?根據(jù)同樣的分析方法，可得到圖 （ b）電路的三個(gè)主要參數(shù) （ 550） 電路與電子技術(shù) （中冊(cè) 模擬電子技術(shù)）（第 2版） 第 5章 運(yùn)算放大器的應(yīng)用 2022/2/16 15:17 2022年 2月 16日 3時(shí) 17分 運(yùn)算放大器在信號(hào)處理方面的應(yīng)用 ?同理，圖 （ b）所示比較器的三個(gè)參數(shù)為 ? 3. 雙限比較器 ?前面提到的比較器電路，當(dāng) ui單方向變化時(shí)， uo變化一次，或由低變高，或由高變低。當(dāng) ui超過(guò)正常值時(shí)， 報(bào)警燈亮，試說(shuō)明其 工作原理及二極管 VD和電阻 R3的作用。 Uo（ sat） =177。 Uo=177。 圖 變化電壓傳輸特性的電路 電路與電子技術(shù) （中冊(cè) 模擬電子技術(shù)）（第 2版） 第 5章 運(yùn)算放大器的應(yīng)用 2022/2/16 15:18 2022年 2