1、第8章 信號的運算與處理電路,引言：理想集成運算放大器及其分析特點,運算電路是集成運算放大器的基本應用電路，它是集成運放的線性應用。討論的是模擬信號的加法、減法積分和微分、對數(shù)和反對數(shù)（指數(shù)）、以及乘法和除法運算。,1、集成運算放大器理想化的條件,為了分析方便，把運放均視為理想器件： （1）開環(huán)電壓增益Av = （2）差模輸入電阻Rid = （3）開環(huán)輸出電阻RO =0 （4）共模抑制比KCMR =,2、理想集成運算放大器分析的特點, 由于運算放大器的開環(huán)電壓增益Av =，集成運放兩個輸入端的電壓通常接近于零，即vivNvP0。理想化為vNvP，故稱“虛短”。 由于運算放大器的差模輸入電阻Ri

2、d =，集成運放兩個輸入端幾乎不取電流，即iI0。理想化為I+=I-=0，故稱“虛斷”。,8.1 基本運算電路,一、比例運算電路 1、反相輸入 是深度電壓并聯(lián)負反饋 根據(jù)“虛短”， vNvP； 和“虛斷”， I+=I-=0。 vNvPI+*R2=0，這 稱為“虛地”。 i1=(uiuN)/R1=ui/R1 if=(uNuo)/Rf=uo/Rf 又I+=I-=0， i1= if 因此 Avf=uo/ui= Rf/ R1,2、同相輸入,是深度電壓串聯(lián)負反饋,vNvP ui,i1= if,i1=uN/R1=ui/R1,if=(uNuo)/Rf= (ui uo)/Rf,uo=(1+Rf/R1)ui,A

3、Vf= uo/ ui =1+Rf/R1,二、加法電路,1、反相輸入求和電路 在 反相比例運算電路的基礎上，增加一個輸入支路，就構成了反相輸入求和電路，見圖8.03。此時兩個輸入信號電壓產生的電流都流向Rf 。所以輸出是兩輸入信號的比例和。,圖8.03 反相求和運算電路,二、 同相輸入求和電路,在同相比例運算電路的基礎上，增加一個輸入支路，就構成了同相輸入求和電路，如圖8.04所示。,圖8.04 同相求和運算電路,因運放具有虛斷的特性，對運放同相輸入端的電位可用疊加原理求得:,由此可得出,二、減法電路,1、利用反相信號求和以實現(xiàn)減法運算,2、用差分式電路以實現(xiàn)減法運算,例、具有高輸入阻抗、低輸出阻抗的儀用放大器,3、 積分運算電路,積分運算電路的分析方法與求和電路 差不多，反相積分運算電路如圖8.1.5 所示。,圖8.1.5 積分運算電路,當輸入信號是階躍直流電壓VI時，即,圖 8.1.5 積分運算放大電路,4、 微分運算電路,微分運算電路如圖8.1.8所示。,圖 8.1.8 微分電路,8.3 對數(shù)和指數(shù)運算電路,8.3.1 對數(shù)運算電路,8.3.2 指數(shù)運算電路,8.3.1 對數(shù)運算電路,圖 8.3.1 對數(shù)運算電路,對數(shù)運算電路見圖8.3.1。由圖可知,8.3