【正文】 其在運(yùn)算電路中的應(yīng)用 3. 有源濾波電路 4. 電子信息系統(tǒng)預(yù)處理中所用放大電路 2 基本運(yùn)算電路 基本運(yùn)算電路：比例、加減、積分、微分、對數(shù)、指數(shù)等。 注 : 4 比例運(yùn)算電路 * R2 = R1 // RF 由于“虛斷”， i+= 0， u+ = 0； 由于“虛短”， u = u+ = 0 —— “虛地” 由 iI = iF ， 得 Fo1IRuuRuu ??? ??1FIof RRuuAu ???反相輸入端“虛地”，電路的輸入電阻為 Rif = R1 。 8 加減運(yùn)算電路 一、求和運(yùn)算電路 1. 反相求和運(yùn)算電路 F321 ////// RRRRR ??由于“ 虛斷 ”， i = 0 所以： i1 + i2 + i3 = iF 又因“ 虛地 ”， u = 0 所以： FO3I32I21I1RuRuRuRu ????)( I33FI22FI11FO uRRuRRuRRu ????當(dāng) R1 = R2 = R3 = R 時(shí)， )( I3I2I11FO uuuRRu ????9 2. 同相 求和運(yùn)算電路 43213I32I21I1P 1111RRRRRuRuRuu??????43213I32I21I1fPfO 1111)1()1(RRRRRuRuRuRRuRRu?????????(1) 結(jié)點(diǎn)法 (2) )(),//,//////( 33I2I21I1fI33f22f11fofN4321PNPRuRuRuRuRRuRRuRRuRRRRRRRRRRII ????????? 則若10 二、加減運(yùn)算電路 利用疊加原理求解 為反相求和運(yùn)算電路 )( I22fI11fO1 uRRuRRu ???11 )( I44FI33FO2 uRRuRRu ??同相求和運(yùn)算電路 )(2I21I14I43I3FO RuRuRuRuRu ????若電路只有二個(gè)輸入，且參數(shù)對稱，電路 )( I1I2fO uuRRu ??上式則為 電路實(shí)現(xiàn)了對輸入差模信號(hào)的比例運(yùn)算但輸入電阻較低。 1. 基本微分運(yùn)算電路 微分電路的作用： 微分電路的作用有移相功能。 24 3. 集成對數(shù)運(yùn)算電路 利用特性相同的二只三極管進(jìn)行補(bǔ)償，消去對 IS運(yùn)算關(guān)系的影響。 模擬乘法器簡介 輸出電壓正比于兩個(gè)輸入電壓之積 uo = k uI1uI2 比例系數(shù) k 為正值 —— 同相乘法器； 比例系數(shù) k 為負(fù)值 —— 反相乘法器 。有關(guān)，即與。 OI2O1 ukuu ?因?yàn)? i1 = i2 ， 所以： OI222O11I1 uuRkRuRu ????則： 2I1I12O uukRRu ??二、除法運(yùn)算電路 除法運(yùn)算電路 的極性受 k的 限制，該圖為兩象限除法運(yùn)算電路。 濾波電路的基礎(chǔ)知識(shí) 一、濾波電路的種類 常按照濾波電路的工作頻帶分類 ： （ 1）低通濾波器 LPF fp f uA?lg20O 通 阻 f uA?lg20fp O 通 阻 f1 f uA?lg20O 通 通 阻 f2 （ 2）高通濾波器 HPF （ 3）帶通濾波器 BPF （ 4）帶阻濾波器 BEF 圖 （ 5）全通濾波器 APF：對于高頻從零到無窮大的信號(hào)具有同樣的比例系數(shù)，但對不同頻率的信號(hào)產(chǎn)生不同的相移。 當(dāng) f ?0 時(shí)， xC ????1iOup ?? UUA???48 2）帶載 通帶放大倍數(shù) LLiOup RRRUUA??? ???電壓放大倍數(shù) PupLLLLLiOu111//1//ffjAC)R//R(jRRRCjRRCjRUUA????????????????CRRf )//(21式中，Lp ???。 ( s )1( s )，( s )( s )，( s )，LC sLZsCZRRIU???圖示電路傳遞函數(shù) s R CsCRsCUUUUA??????1111( s )( s )( s )( s )( s )ipi0u拉斯反變換，將 s換成 puppuj1j11ffAffA??????,?j注 : 傳遞函數(shù)分母中 s的最高 指數(shù)稱為濾波器的階數(shù)。方法是引入正反饋。 為了發(fā)改善 f0附近的頻率特性，也可采用多路反饋的方法。 1. 壓控電壓源二階高通濾波電路 二階高通濾波電路 ? ? 2up2upu )(( s )31)(( s )( s )s R Cs R CAs R CAA????65 RCf ?? 2101fuP 1 RRA ???p31uAQ ???ffQffAA u020pu 1j)(1 ?????66 2. 無限增益多路反饋二階高通濾波電路 3221232132232212upu1( s )( s )CCRRs)CCC(CCRsCCRRsAA?????31up CCA ???322121CCRRf p ??2321321 )( RCCRCCCQ ???67 二、帶通濾波電路 (BPF) 將低通濾波器與高通濾波器串聯(lián) ， 可得帶通濾波器 。1800。 uus ARRRA ??isi??usA?iSi R,RR ??結(jié)論 : 儀表用的放大器應(yīng)具備： (1)放大倍數(shù)足夠大 。當(dāng)輸入信號(hào)中含有噪聲，也將被抑制。 構(gòu)成測量電橋， w121 RDRR 和、D為溫度測試元件（溫度傳感器 ）。 tu tCtt Cqu ?tfttfoj1j1uCCuCCu t??????fCq??忽略傳感器雜散電容 C， 82 注 : （ 1）為了防止因 長時(shí)間充電導(dǎo)致集成運(yùn)放飽和，常在 上并聯(lián)電阻 ，如圖示。 從而達(dá)到傳遞直流信號(hào)和低頻信號(hào)的目的。 可見，輸入側(cè)、輸出側(cè)和振蕩器的供電電源相互隔離，且各自有公共端。 R和 Rf為外接電阻，調(diào)整它們可以改變增益。 （ 2）因單位時(shí)間內(nèi)通過 PN結(jié)的載流子數(shù)目的隨機(jī)變化而產(chǎn)生的噪聲，稱為 散彈噪聲 。 90 本章基本要求 、 分析方法。 3. 理解 LPF、 HPF、 BPF和 BEF的組成及特點(diǎn)，并 能根據(jù)需要合理選擇電路。 （ 3）頻譜集中在低頻段且與頻率成反比的噪聲，稱為 閃爍噪聲 或 1/f 噪聲。常用抗干擾能力和信號(hào)噪聲比作為性能指標(biāo)來衡量放大電路這方面的能力。二端口電路，輸出側(cè)電源和振蕩器電源之間有直流通路，而它們與輸入側(cè)電源相互隔離。 84 引腳號(hào) 功能 1 電路輸出端 2 輸出側(cè)公共端 3 輸出側(cè)正電源 4 輸出側(cè)負(fù)電源 29 外接的電源電壓 30 外接電源的公共端 引腳號(hào) 功能 16 輸入放大電路的輸出端 用于接入反饋 17 反相輸入端 19 同相輸入端 18 輸入側(cè)公共端 14 輸入側(cè)正電源 15 輸入側(cè)負(fù)電源 圖示 AD210變壓器耦合隔離放大器，其引腳及其功能如表所示。 （ 3）為了防止傳感器在過載時(shí)有較大的輸出，在集成 運(yùn)放輸入端加保護(hù)二極管。 A2構(gòu)成的電壓跟隨器，起隔離作用。改變其它管腳的外部接線可以改變第一級(jí)增益（分別為 100、 1000四種情況），如表所示。 (3)高共模抑制比。通過傳感器或其它途經(jīng)所采集的信號(hào)往往很小，不能直接進(jìn)行運(yùn)算、濾波等處理，必須進(jìn)行放大。 低通 高通 iU? oU?f2 f1 f uA?lg20O 通 阻 通 f uA?lg20O 低通 f1 f2 f