§7 模拟运算电路

《模拟电子技术》 第七章 模拟运算电路知识点概括

§7 模拟运算电路

• 积分和微分电路
  • 积分电路
    • 基本关系：
    • 电路分析
      • 对称性：
      • ”虚断“：i+=0→u+=0
      • ”虚短“：u-=u+=0——”虚地“→
      • 节点电流法：
      • 解得：
      • 时间常数：
      • 当电容两端存在一个初始电压时
    • 应用
      • 波形变换
        • Ui为矩形波→Uo为三角波
      • 移相
  • 微分电路
    • 电路分析
      • ”虚断“：i+=0→u+=0→
      • ”虚短“：u-=u+=0——”虚地“
      • 节点电流：
    • 应用
      • 当Ui为一个梯形波时→Uo为一正一负两个矩形波
      • 移相：
• 对数和指数电路
  • 对数电路
    • 二极管
      • 基本公式
        • 二极管方程
      • 电路分析
        • ”虚断“：i+=0→u+=0
        • ”虚短“：u-=u+=0——”虚地“
      • 缺点：受温度影响大
    • 三极管（可扩大工作范围）
  • 指数电路
    • 二极管
      • ”虚断“：i+=0→u+=0
      • ”虚短“：u-=u+=0——”虚地“
      • 节点电流法：
      • 缺点：受温度影响大
    • 三极管（可扩大工作范围）
• 乘法和除法电路
  • 由对数+指数组成
    • 乘法：
    • 除法：
  • 模拟乘法器
    • 基本原理：
    • 基本符号：
    • 变跨导式
      • 解得：
    • 应用
      • 平方运算
      • 除法运算
      • 平方根运算
        • 由除法运算得
      • 倍频
        • 输入端：两个正弦波→输出端：直流+两倍角频率
      • 功率测量
        • 相应的电压和电流的乘积
      • 自动增益控制
• 求和电路
  • 反相输入求和电路
    • 电路分析
      • 对称性:
      • ”虚断“：i+=0→u+=0
      • ”虚短“：u-=u+=0——”虚地“
      • 节点电流：
      • 解得：
    • 优点
      • 当改变某一输入回路电阻时，仅仅改变输出电压与该路输入电压之间的比例关系，对其他路没有影响，因此调节比较灵活
      • 由于“虚地"，输入端的共模电压很小
  • 同相输入求和电路
    • ”虚断“：i+=0→
    • ”虚短“：u-=u+→
• T型反馈网络比例电路
  • 改进反相比例放大
  • “虚断”“虚短”：
  • 节点电流：
  • 输入电阻
• 仪表放大器（数据放大器）
  • 常用于将传感器输出的微弱信号进行放大
  • 电路分析
    • A1和A2为同相输入方式
    • A3为差分输入方式
    • 电路对称性:
• 比例放大器
  • 反相比例运算电路
    • R2保证输入级的对称性
    • ”虚断“：i+=0→u+=0
    • ”虚短“：u-=u+=0——”虚地“
    • 节点电流法：
    • 输入电阻：
    • 输出电阻Ro很小
  • 同相比例运算电路
    • 电路分析
      • R2保证输入级的对称性
      • ”虚断“：i+=0→u+=0
      • ”虚短“：u-=u+=0——”共模“
      • 节点电流法：
      • 输入电阻：Ri =∞
      • 输出电阻Ro很小
    • 电压跟随器
  • 差分比例运算电路
    • 为了避免降低共模抑制比，通常要求：
    • ”虚断“：i+=0→
    • ”虚短“：u-=u+=0——”共模“
    • 节点电流法：
    • 输入电阻
    • 输出电阻Ro很小
• 基本概念
  • 理想运放
    • 定义：集成运放的各项指标达到理想化
    • 特性指标
  • “虚短”
    • Aod=∞，u+≈u-
  • “虚断”
    • Rid=∞,i+≈i-≈0
  • 传输特性
    • 线性区：“虚短”&“虚短”
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