运算放大器计算ppt课件.ppt

8.1求和运算电路
8.2积分和微分运算电路
8.3对数和指数运算电路
8.4模拟乘法器及其应用
8.5有源滤波器[引言]：
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。
为了分析方便，把运放均视为理想器件：
（1）开环电压增益Au=
（2）Ri=，R=0，
（3）开环带宽BW=
（4）当UP=UN时，Uo=0。没有温漂

因此，对于工作在线性区的理想运放应满足：
“虚短”：即U+=U-；“虚断”：即I+=I-=0
本章讨论的即是上述“四字法则”灵活、大胆的应用。8.1求和运算电路一、反相输入求和电路二、同相输入求和电路R三、双端输入求和电路先求再求8.2积分和微分运算电路8.2.1积分运算电路当输入信号是阶跃直流电压VI时，即8.2.2微分运算电路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8.4.1模拟乘法器的基本原理
8.4.2模拟乘法器的应用乘法器是又一种广泛使用的模拟集成电路，它可以实现乘、除、开方、乘方、调幅等功能，广泛应用于模拟运算、通信、测控系统、电气测量和医疗仪器等许多领域。一、模拟乘法器电路的基本原理图19.02模拟乘法器原理图二、变跨导型模拟乘法器由于图19.02的电路，对非线性失真等因素没有考虑，相乘的效果不好。实际的变跨导模拟乘法器的主要电路环节如图19.03所示。三、对数反对数型模拟乘法器8.4.2模拟乘法器的应用一、乘积和乘方运算电路

二、除法运算电路
三、开平方运算电路

一、乘积和乘方运算电路二、除法运算电路三、开平方运算电路8.5有源滤波器一、滤波器的分类
二、滤波器的用途有源滤波器实际上是一种具有特定频率响应的放大器。它是在运算放大器的基础上增加一些R、C等无源元件而构成的。
通常有源滤波器分为：
低通滤波器（LPF）
高通滤波器（HPF）
带通滤波器（BPF）
带阻滤波器（BEF）
它们的幅度频率特性曲线如图13.01所示。图13.01有源滤波器的频响二、滤波器的用途8.5.2有源低通滤波器(LPF)一、低通滤波器的主要技术指标二、简单一阶低通有源滤波器当f=0时，各电容器可视为开路，通带内的增益为

一阶低通滤波器的传递函数如下

，其中
三、简单二阶低通有源滤波器（1）通带增益
当f=0,或频率很低时，各电容器可视为开路，通带内的增益为（2）二阶低通有源滤波器传递函数
根据图13.06可以写出(3)通带截止频率
将s换成jω，令
,可得
（1）二阶压控LPF
二阶压控型低通有源滤波器如图13.08所示。其中的一个电容器C1原来是接地的，现在改接到输出端。显然C1的改接不影响通带增益。
（2）二阶压控型LPF的传递函数(3）频率响应
由传递函数可以写出频率响应的表达式以上两式表明，当时，Q>1，在
处的电压增益将大于，幅频特性在
处将抬高，具体请参阅图13.09。
二阶压控型有源高通滤波器的电路图如图13.12所示。

图13.12二阶压控型HPF由此绘出的频率响应特性曲线如图13.13所示结论：当时，幅频特性曲线的斜率为+40dB/dec；
当≥3时，电路自激。二阶压控型有源高通滤波器的电路图如图13.12所示。

带通滤波器是由低通RC环节和高通
RC环节组合而成的。要将高通的下限截
止频率设置的小于低通的上限截止频率。
反之则为带阻滤波器。
要想获得好的滤波特性，一般需要
较高的阶数。滤波器的设计计算十分麻
烦，需要时可借助于工程计算曲线和有
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