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1、第8章 信号的运算与处理电路,引言：理想集成运算放大器及其分析特点,运算电路是集成运算放大器的基本应用电路，它是集成运放的线性应用。讨论的是模拟信号的加法、减法积分和微分、对数和反对数（指数）、以及乘法和除法运算。,1、集成运算放大器理想化的条件,为了分析方便，把运放均视为理想器件： （1）开环电压增益Av = （2）差模输入电阻Rid = （3）开环输出电阻RO =0 （4）共模抑制比KCMR =,2、理想集成运算放大器分析的特点, 由于运算放大器的开环电压增益Av =，集成运放两个输入端的电压通常接近于零，即vivNvP0。理想化为vNvP，故称“虚短”。 由于运算放大器的差模输入电阻Ri
2、d =，集成运放两个输入端几乎不取电流，即iI0。理想化为I+=I-=0，故称“虚断”。,8.1 基本运算电路,一、比例运算电路 1、反相输入 是深度电压并联负反馈 根据“虚短”， vNvP； 和“虚断”， I+=I-=0。 vNvPI+*R2=0，这 称为“虚地”。 i1=(uiuN)/R1=ui/R1 if=(uNuo)/Rf=uo/Rf 又I+=I-=0， i1= if 因此 Avf=uo/ui= Rf/ R1,2、同相输入,是深度电压串联负反馈,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、加法电路,1、反相输入求和电路 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，见图8.03。此时两个输入信号电压产生的电流都流向Rf 。所以输出是两输入信号的比例和。,图8.03 反相求和运算电路,二、 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，如图8.04所示。,图8.04 同相求和运算电路,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:,由此可得出,二、减法电路,1、利用反相信号求和以实现减法运算,2、用差分式电路以实现减法运算,例、具有高输入阻抗、低输出阻抗的仪用放大器,3、 积分运算电路,积分运算电路的分析方法与求和电路 差不多，反相积分运算电路如图8.1.5 所示。,图8.1.5 积分运算电路,当输入信号是阶跃直流电压VI时，即,图 8.1.5 积分运算放大电路,4、 微分运算电路,微分运算电路如图8.1.8所示。,图 8.1.8 微分电路,8.3 对数和指数运算电路,8.3.1 对数运算电路,8.3.2 指数运算电路,8.3.1 对数运算电路,图 8.3.1 对数运算电路,对数运算电路见图8.3.1。由图可知,8.3.2 指数运算电路,指数运算电路如图8.3.2所示。,指数运算电路相当反对数运算电路。,图 8.3.2 指数运算电路,
