信号的运算与处理电路
信号的运算与处理电路
基本运算电路
加法电路 (反相输入求和电路)
反相比例运算电路
若Rf = R1= R2
在 反相比例运算电路的基础上,增加一个输入支路,就构成了反相输入求和电路.
例1:
求U01的数值.
解:
同相输入求和电路
在同相比例运算电路的基础上,增加一个输入支路,就构成了同相输入求和电路.
因运放具有虚断的特性,对运放同相输入端的电位可用叠加原理求得:
同相比例运算电路
双端输入求和电路
双端输入也称差动输入,输出电压表达式的推导方法与同相输入运算电路相似.
当vi1=vi2 =0时,用叠加原理分别求出vi3=0和vi4 =0时的输出电压vop.当vi3 = vi4 =0时,分别求出vi1=0,和vi2 =0时的von.
先求
式中Rp=R3//R4//R , Rn=R1//R2//Rf
再求
于是
例1:
数据放大器的输出表达式,
并分析R1的作用.
解:vs1和vs2为 差模输入信号,为此vo1和vo2也是差模信号,R1的中点为交流零电位.对A3是双端输入放大电路.
数据放大器原理图
所以 :
显然调节R1可以改变放大器的增益.产品
数据放大器,如AD624等, R1有引线连出,同时有一组R1接成分压器形式,可选择连线接成多种的R1阻值 .
减法电路(反相求和电路)
第一级:若R1=Rf 1,v01=- vS1 .
第二级:若R2=Rf 2 ,v0=vS1- vS2 .
减法电路(差分电路)
若R1= R2= R3= Rf ,
积分电路
当输入信号是阶跃直流电压VI时,即
例2:画出积分器
的输出波形.
(a) 阶跃输入信号
解:
注意:当输入信号在某一个时间段等于零时,积分器的输出是不变的,保持前一个时间段的最终数值.因为虚地的原因,积分电阻 R 两端无电位差,因此C 不能放电,故输出电压保持不变.
(b)方波输入信号
微分电路
例3:
对数运算电路
反对数运算电路 (指数运算电路)
12.4 电压和电流转换电路
12.4.1 电流-电压变换器
12.4.2 电压-电流变换器
12.4.1 电流-电压变换器
图12.10是电流-电压变换器.
由图可知
可见输出电压与输入电流成比例.
输出端的负载电流
图12.10电流-电压变换电路
12.4.2 电压-电流变换器
图12.11的电路为电压-电流变换器
图12.11电压-电流变换器
由图(a)可知
所以输出电流与输入电压成比例.
(a)负载不接地
(b)负载接地
(b)负载接地
可解得
对图(b)电路, R1和R2构成电流并联负反馈; R3 ,R4和RL构成构成电压串联正反馈.由图(b)可得
讨论:
1. 当分母为零时, iO →∞,电路自激.
2. 当R2 /R1 =R3 /R4时, 则

说明iO与vS成正比 , 实现了线性变换.

电压-电流和电流-电压变换器广泛应用于放大电路和传感器的连接处,是很有用的电子电路.