1、8.1比例運算電路8.1.1反相比例電路1.基本電路電壓并聯(lián)負反饋輸入端虛短、虛斷特點：反相端為虛地，所以共模輸入可視為0，對運放共模抑制比要求低輸出電阻小，帶負載能力強要求放大倍數(shù)較大時，反饋電阻阻值高，穩(wěn)定性差。如果要求放大倍數(shù)100，R1=100K，Rf=10M2. T型反饋網絡（T型反饋網絡的優(yōu)點是什么？）虛短、虛斷8.1.2同相比例電路1.基本電路：電壓串聯(lián)負反饋輸入端虛短、虛斷特點：輸入電阻高，輸出電阻小，帶負載能力強V-=V+=Vi，所以共模輸入等于輸入信號，對運放的共模 抑制比要求高2.電壓跟隨器輸入電阻大輸出電阻小，能真實地將輸入信號傳給負載而從信號源取流很小8.2加減運算電

2、路8.2.1求和電路1. 反相求和電路2.虛短、虛斷特點：調節(jié)某一路信號的輸入電阻不影響其他路輸入與輸出的比例關系3. 同相求和電路4.虛短、虛斷8.2.2單運放和差電路8.2.3雙運放和差電路例1:設計一加減運算電路設計一加減運算電路，使Vo=2Vi1+5Vi2-10Vi3解：用雙運放實現(xiàn)如果選Rf1=Rf2=100K，且R4= 100K則：R1=50KR2=20KR5=10K平衡電阻R3= R1/ R2/ Rf1=12.5KR6=R4/R5/Rf2= 8.3K例2:如圖電路，求Avf，Ri解：8.3積分電路和微分電路8.3.1積分電路電容兩端電壓與電流的關系：積分實驗電路積分電路的用途將方

3、波變?yōu)槿遣ǎ╒i：方波，頻率500Hz，幅度1V）將三角波變?yōu)檎也ǎ╒i：三角波，頻率500Hz，幅度1V）（Vi：正弦波，頻率500Hz，幅度1V）思考：輸入信號與輸出信號間的相位關系？（Vi：正弦波，頻率200Hz，幅度1V）思考： 輸入信號頻率對輸出信號幅度的影響？積分電路的其它用途：去除高頻干擾將方波變?yōu)槿遣ㄒ葡嘣谀?shù)轉換中將電壓量變?yōu)闀r間量8.3積分電路和微分電路8.3.2微分電路微分實驗電路把三角波變?yōu)榉讲ǎ╒i：三角波，頻率1KHz，幅度0.2V）輸入正弦波（Vi：正弦波，頻率1KHz，幅度0.2V）思考：輸入信號與輸出信號間的相位關系？（Vi：正弦波，頻率500Hz，幅度

4、1V）思考：輸入信號頻率對輸出信號幅度的影響？8.4對數(shù)和指數(shù)運算電路8.4.1對數(shù)電路對數(shù)電路改進基本對數(shù)電路缺點：運算精度受溫度影響大；小信號時exp(VD/VT)與1差不多大，所以誤差很大；二極管在電流較大時伏安特性與PN結伏安特性差別較大，所以運算只在較小的電流范圍內誤差較小。改進電路1：用三極管代替二極管電路在理想情況下可完全消除溫度的影響改進電路3：實用對數(shù)電路如果忽略T2基極電流， 則M點電位：8.4.2指數(shù)電路1.基本指數(shù)電路2.反函數(shù)型指數(shù)電路電路必須是負反饋才能正常工作，所以：8.5乘除運算電路8.5.1基本乘除運算電路1.乘法電路乘法器符號同相乘法器反向乘法器2.除法電路

5、8.5.2.乘法器應用1.平方運算和正弦波倍頻如果輸入信號是正弦波：只要在電路輸出端加一隔直電容，便可得到倍頻輸出信號。2.除法運算電路注意：只有在VX20時電路才是負反饋負反饋時，根據(jù)虛短、虛斷概念：3.開方運算電路輸入電壓必須小于0，否則電路將變?yōu)檎答仭煞N可使輸入信號大于0的方案：3.調制（調幅）4.壓控增益乘法器的一個輸入端接直流電壓（控制信號），另一個接輸入信號，則輸出信號與輸入信號之比（電壓增益）成正比。V0=KVXvY電流-電壓變換器由圖可知可見輸出電壓與輸入電流成比例。輸出端的負載電流：電流-電壓變換電路若l固定，則輸出電流與輸入電流成比例，此時該電路也可視為電流放大電路。電

6、壓-電流變換器負載不接地負載接地由負載不接地電路圖可知：所以輸出電流與輸入電壓成比例。對負載接地電路圖電路，R1和R2構成電流并聯(lián)負反饋；R3、R4和RL構成構成電壓串聯(lián)正反饋。討論：1.當分母為零時，iO，電路自激。2.當R2/R1=R3/R4時,則：說明iO與VS成正比,實現(xiàn)了線性變換。電壓-電流和電流-電壓變換器廣泛應用于放大電路和傳感器的連接處，是很有用的電子電路。8.6有源濾波電路8.6.1濾波電路基礎知識一.無源濾波電路和有源濾波電路無源濾波電路:由無源元件( R , C , L )組成有源濾波電路:用工作在線性區(qū)的集成運放和RC網絡組稱，實際上是一種具有特定頻率響應的放大器。有源

7、濾波電路的優(yōu)點,缺點:請看書。二.濾波電路的分類和主要參數(shù)1.按所處理的信號可分為模擬的和數(shù)字的兩種；2.按所采用的元器件可分為有源和無源；3.按通過信號的頻段可分為以下五種:a. 低通濾波器( LPF ) Avp:通帶電壓放大倍數(shù)fp:通帶截至頻率過渡帶:越窄表明選頻性能越好,理想濾波器沒有過渡帶b.高通濾波器( HPF )c.帶通濾波器( BPF )d.帶阻濾波器( BEF )、e.全通濾波器( APF )4.按頻率特性在截止頻率fp附近形狀的不同可分為Butterworth ,Chebyshev和Bessel等。理想有源濾波器的頻響：濾波器的用途濾波器主要用來濾除信號中無用的頻率成分，例

8、如，有一個較低頻率的信號，其中包含一些較高頻率成分的干擾。濾波過程如圖所示。8.6有源濾波電路8.6.2低通濾波電路( LPF )低通濾波器的主要技術指標（1）通帶增益Avp通帶增益是指濾波器在通頻帶內的電壓放大倍數(shù)，如圖所示。性能良好的LPF通帶內的幅頻特性曲線是平坦的，阻帶內的電壓放大倍數(shù)基本為零。（2）通帶截止頻率fp其定義與放大電路的上限截止頻率相同。通帶與阻帶之間稱為過渡帶，過渡帶越窄，說明濾波器的選擇性越好。8.6.2.1一階低通濾波電路( LPF )一.電路構成組成：簡單RC濾波器同相放大器特點：Avp 0，帶負載能力強缺點：阻帶衰減太慢，選擇性較差。二.性能分析有源濾波電路的分

9、析方法:1.電路圖電路的傳遞函數(shù)Av(s)頻率特性Av(j)2.根據(jù)定義求出主要參數(shù)3.畫出電路的幅頻特性一階LPF的幅頻特性:8.6.2.2簡單二階LPF一.電路構成組成:二階RC網絡同相放大器 通帶增益：二.主要性能1.傳遞函數(shù):2.通帶截止頻率:3.幅頻特性:特點：在ff0后幅頻特性以-40dB/dec的速度下降； 缺點：f=f0時，放大倍數(shù)的模只有通帶放大倍數(shù)模的三分之一。8.6.2.3二階壓控電壓源LPF二階壓控電壓源一般形式二階壓控電壓源LPF分析：Avp同前對節(jié)點N ,可以列出下列方程：聯(lián)立求解以上三式，可得LPF的傳遞函數(shù)：上式表明，該濾波器的通帶增益應小于3，才能保障電路穩(wěn)定

10、工作。 頻率特性:當Avp3時，Q =，有源濾波器自激。由于將 接到輸出端，等于在高頻端給LPF加了一點正反饋，所以在高頻端的放大倍數(shù)有所抬高，甚至可能引起自激。二階壓控電壓源LPF的幅頻特性：巴特沃思（壓控）LPF仿真結果Q=0.707fp=f0=100Hz8.6有源濾波電路8.6.2.4無限增益多路反饋濾波器無限增益多路反饋有源濾波器一般形式，要求集成運放的開環(huán)增益遠大于60DB無限增益多路反饋LPF由圖可知：對節(jié)點N ,列出下列方程：通帶電壓放大倍數(shù)頻率響應為：巴特沃思（無限增益）LPF仿真結果Q=0.707fp=f0=1000Hz8.6.3高通濾波電路( HPF )8.6.3.1 HP

11、F與LPF的對偶關系1.幅頻特性對偶(相頻特性不對偶)2.傳遞函數(shù)對偶低通濾波器傳遞函數(shù)高通濾波器傳遞函數(shù)HPF與LPF的對偶關系3.電路結構對偶將起濾波作用的電容換成電阻 將起濾波作用的電阻換成電容低通濾波電路高通濾波電路8.6.3.2二階壓控電壓源HPF二階壓控電壓源LPF二階壓控電壓源HPF電路形式相互對偶二階壓控電壓源HPF傳遞函數(shù):低通:高通：二階壓控電壓源HPF二階壓控電壓源HPF幅頻特性：8.6.3.3無限增益多路反饋HPF無限增益多路反饋LPF無限增益多路反饋HPF8.6.4帶通濾波器(BPF)BPF的一般構成方法：優(yōu)點:通帶較寬,通帶截至頻率容易調整缺點:電路元件較多一般帶通濾波電路仿真結果二階壓控電壓源BPF二階壓控電壓源一般形式二階壓控電壓源BPF傳遞函數(shù):截止頻率:RC選定后,改變R1和Rf即可改變頻帶寬度二階壓控電壓源BPF仿真電路仿真結果8.6.5帶阻濾波器(BEF)BEF的一般形式缺點:電路元件較多且HPF與LPF相并比較困難?；綛EF電路同相比例無源帶阻(雙T網絡)雙T帶阻網絡雙T帶阻網絡二階壓控電壓源BEF電路正反饋,只在f0附近起作用傳遞函數(shù)二階壓控電壓源BEF仿真電路仿真結果例題1：要求二階壓控型LPF的f0=400Hz , Q值為0.7，試求電路中的電阻、電容值。解：根據(jù)f0，選取C再求R。1. C的容量不