模拟电子线路课件：第7章 信号运算和处理

1、 运算放大器是由直接耦合多级放大电路集成制造的高增益放大器，它是模拟集成电路最重要的品种，广泛应用于各种电子电路之中。第7章信号运算和处理7.1 理想集成运算放大器7.2 集成运放在信号运算方面的应用7.3 集成运放在信号处理方面的应用 7.1.1 理想运算放大器的条件7.1.2 理想运算放大器的分析依据7.1 理想集成运算放大器 满足下列参数指标的运算放大器可以视为理想运算放大器。1.差模电压放大倍数Aud=，实际上Avd80dB即可。 2.差模输入电阻rid=，实际上rid比输入端外电路的电阻大23个 数量级即可。3.输出电阻ro=0，实际上ro比输入端外电路的电阻小12个量级 即可。 4

2、.带宽足够宽。 5.共模抑制比足够大。 实际上在做一般原理性分析时，产品运算放大器都可以视为理想的。只要实际的运用条件不使运算放大器的某个技术指标明显下降即可。5.3.1 理想集成运算放大器的条件 2、线性分析依据:（有负反馈或闭环）(u+- u-)Au0 = uoAu0=uo=有限值所以：u+= u-虚短动画7.1.1 理想集成运算放大器的分析依据3 非线性分析依据（无负反馈或开环）u+ u-时，u0= UOMu+WL带阻滤波器是由低通RC环节和高通RC环节并联而成的。WHWL7.3.2 比较器 比较器是将一个模拟电压信号与一个基准电压相比较的电路。 常用的幅度比较电路有电压幅度比较器、窗口

3、比较器和具有滞回特性的比较器。这些比较器的阈值是固定的，有的只有一个阈值，有的具有两个阈值。1 一般的比较器2 滞回比较器3 窗口比较器Schmitt触发器 (1) 过零比较器和电压幅度比较器 过零电压比较器是典型的幅度比较电路，它的电路图和传输特性曲线如图所示。1 一般的比较器 传输特性例：已知输入信号波形如图，画出输出电压的波形 将过零电压比较器的一个输入端从接地改接到一个电压值UR 上 , 就得到电压幅度比较器，它的电路图和传输特性曲线如图所示。(a)电路图(b)传输特性曲线(2) 固定电压比较器( 输出限幅）另一种形式的输出限幅固定电压比较器例：已知输入信号波形如图，画出输出电压的波形

4、例：电路如图，已知ui=Uimsinwt，且RCT/2，画出UO1、UO2和UO3的波形，设集成运放的最大 输出电压为UOPP8+uiuo1uo2uo3RLRC实例：街灯控制应用电路保护作用：防止三极管发射结反偏击穿在夜晚，uiUR集成运放的输出接近于-15V，三极管截止，继电器中的电流为0，开关断开，街灯关闭。2 滞回比较器单门限比较器，电路简单，灵敏度高，但是抗干扰能力差，为了提高抗干扰性，可采用滞回比较器。电路分析估算跳变点的电压uI逐渐减小，当ui=u+时，输出开始跳变，由-UZ跳变为UZui逐渐增大，当ui=u+时，输出开始跳变，由UZ跳变为-UZ例1：电路如图，已知输入波形，画出输出电压的波形解例2：电路分别如图1、图2，已知输入波形，分别画出输出电压的波形实例：街灯控制应用电路该电路在实际应用中常会出现噪声光源，如在很短时间内云层引起的光密度的脉动。输出就会出现误动作。实例：街灯控制应用电路3 窗口比较器方波发生器动画三角波发生器动画(2)比较器的基本特点一般