chapter8模电课件演示文稿.ppt

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1、8.1 基本运算电路基本运算电路 比例运算电路比例运算电路 积分电路积分电路 微分电路微分电路 减法电路减法电路 加法电路加法电路1. 比例运算电路比例运算电路（1 1）反相输入）反相输入输入信号从反向端输入输入信号从反向端输入 vi vO - - + Rf R1 A vN vP R2 电压并联负反馈电压并联负反馈i1iff12/ RRR 称为平衡电阻称为平衡电阻0,1vviif根据根据“虚短虚短”和和“虚断虚断”有：有：fiiRvvRvvifO11ivRRv1fO1RRvvAfioVF得到：得到：vIvO- -+RfR1AvNvP电压串联负反馈电压串联负反馈IPNvvv （2 2）同相输入）

2、同相输入输入信号从同相端输入输入信号从同相端输入利用虚短和虚断得利用虚短和虚断得fON1N0RvvRv I1fO)1(vRRv vIvO- -+AvNvP电压跟随器电压跟随器得到：得到：11RRvvAfioVF0,01VFfARR时（即断开时）、或当此时电路称为电压跟随器此时电路称为电压跟随器2. 加法运算电路加法运算电路1NS1-RvvfON-Rvv 根据根据虚短虚短、虚断虚断和和N点点的的KCL得：得：2S2f1S1fO-vRRvRRv f21RRR 若若0PN vv2NS2-Rvv R2RfR1vS2vS1iIvONP+则有则有2S1SO-vvv 输出再接一级反相电路输出再接一级反相电路

3、2S1SOvvv 可得可得 从结构上看，它是反相输从结构上看，它是反相输入和同相输入相结合的放大入和同相输入相结合的放大电路。电路。fON1NS1RvvRvv 3P2PS20RvRvv S11fS23231f1O)(vRRvRRRRRRv 当当,231fRRRR 则则)(S1S21fOvvRRv 若继续有若继续有,1fRR 则则S1S2Ovvv 根据根据虚短虚短、虚断虚断和和N、P点的点的KCL得：得：PNvv （2）利用差分式电路以实现减法运算）利用差分式电路以实现减法运算Vs1Vs2R1R2R3RfV0+3. 减法电路减法电路 O1vS111fvRR 第一级反相比例第一级反相比例第二级反相

4、加法第二级反相加法 OvS222fvRR O122fvRR （1）利用反相信号求和以实现减法运算）利用反相信号求和以实现减法运算 Ov即即S111f22fvRRRR S222fvRR 当当 时时22f11f RRRR ，得得2S1SOvvv +Vs2 Vs1R1R2Rf1V01R2Rf2V04. 积分电路积分电路根据根据“虚短虚短”、 “虚断虚断” ，得，得0PNvvvi因此因此RviiS12 电容器被充电，其充电电流为电容器被充电，其充电电流为2i设电容器设电容器C的初始电压为零，则的初始电压为零，则dtvRCtRvCtiCvvS1d1d1S2OiR+i1i2VsV0 当当vS为阶跃电压时，

5、有为阶跃电压时，有vO与与 t 成线性关系成线性关系 dtvRCvSO1tRCVS tV S tVsVs-V0VomVs-t5. 微分电路微分电路tvRCvddSO +i1i2VsV0当Vs为阶跃函数时 Vo如下VsVs0输入Vo输出 t（输出与输入反向，并为微分关系）8.2 实际运放电路的误差分析实际运放电路的误差分析AVO、 KCMR为有限值的情况为有限值的情况R1RfN+PvIvO同相比例运算电路同相比例运算电路闭环电压增益闭环电压增益IOFvvAV CMRD1f1CMR1f21/ )(1211)1(KARRRKRRV 理想情况理想情况1fF1RRAV CMRD KAV和和越小，误差越大

6、。越小，误差越大。IPvv f11ONRRRvv 2NPICvvv NPIDvvv ICCIDDOvAvAvVV CDCMRVVAAK 8.3 对数和反对数运算电路对数和反对数运算电路 对数运算电路对数运算电路 反对数运算电路反对数运算电路vSTiCRiNvO+P1. 对数运算电路对数运算电路利用利用PN节的指数特性实现对数运算节的指数特性实现对数运算其中，其中，IES 是发射结反向饱和电流，是发射结反向饱和电流，vO是是vS的对数运算。的对数运算。vS必须大于零，电路的输出电压小于必须大于零，电路的输出电压小于0.7伏。伏。)1e (TBEESEC VvIiiBJT的发射结有的发射结有当当

7、时，时，V7 . 0BET vVTBEeESECVvIii BEOvv 利用虚短和虚断，电路有利用虚短和虚断，电路有RviiSC TBEeESECVvIii ESTSTOlnlnIVRvVv 8.5 有源滤波电路有源滤波电路 8.5.1 基本概念及初步定义基本概念及初步定义 8.5.2 一阶有源滤波电路一阶有源滤波电路 高通滤波高通滤波 低通滤波低通滤波 基本概念基本概念 分类分类*8.5.3 二阶有源滤波电路二阶有源滤波电路 带阻滤波带阻滤波 带通滤波带通滤波vO是是vS的反对数运算（指数运算）的反对数运算（指数运算）2. 反对数运算电路反对数运算电路BESvv 利用虚短和虚断，电路有利用虚

8、短和虚断，电路有要求要求V7 . 0BEST vvVTSeESOVvIv RivFO TBEeESEFVvIii vSvORiFTiE+以上两个电路温漂很严重，实际电路都有温度补偿电路以上两个电路温漂很严重，实际电路都有温度补偿电路8.5.1 基本概念及初步定义基本概念及初步定义1. 基本概念基本概念滤波器：是一种能使有用频率信号通过而同时抑制或衰减无滤波器：是一种能使有用频率信号通过而同时抑制或衰减无 用频率信号的电子装置。用频率信号的电子装置。有源滤波器：不仅由无源器件，还有有源器件构成的滤波器。有源滤波器：不仅由无源器件，还有有源器件构成的滤波器。)(Itv)(Otv滤波电路滤波电路)(

9、)()(iosVsVsA 滤波电路传递函数定义滤波电路传递函数定义时，有时，有 j s)(je)j ()j ( AA)()j ( A其中其中)j ( A)( 模，幅频响应模，幅频响应 相位角，相频响应相位角，相频响应时延响应为时延响应为)( d)(d)(s 2 。分类分类通带阻带通带阻带通带通带阻带阻带通带阻带通带低通滤波器低通滤波器 （LPF）高通滤波器（高通滤波器（HPF）带通滤波器（带通滤波器（BPF）带阻滤波器（带阻滤波器（BEF）全通滤波器（全通滤波器（APF）8.5.2 一阶有源滤波电路一阶有源滤波电路1. 1. 低通滤波电路低通滤波电路n01)( sAsA 传递函数传递函数2n0

10、)(1)j ( AA其中其中特征角频率特征角频率RC1n 故，幅频相应为故，幅频相应为1f01RRA 通带阻带过渡带实际低通滤波器2. 2. 高通滤波电路高通滤波电路带通滤波电路带通滤波电路可可由低通和高由低通和高通通串串联联得到得到3. 3. 带通滤波电路带通滤波电路R1C1+vIR2C2+vOA0A2A1A0阻带阻带通带通带阻带阻带通带通带OO 1 2 AA0O 2 1通带通带阻带阻带阻带阻带1111CR 必须满足必须满足低通特征角频率低通特征角频率2221CR 高通特征角频率高通特征角频率12 4. 4. 带阻滤波电路带阻滤波电路带阻滤波电路带阻滤波电路可由低可由低通和高通通和高通并联并

11、联得到，得到，必须满足必须满足12 R1C1+vIR+vOR2C2+RRA0A2A1A0阻带阻带通带通带阻带阻带通带通带OO 1 2 AA0O 1 2通带通带阻带阻带通带通带 一阶有源滤波电路通带外衰减一阶有源滤波电路通带外衰减速率慢（速率慢（-20dB/十倍频程），与理十倍频程），与理想情况相差较远。一般用在对滤波想情况相差较远。一般用在对滤波要求不高的场合。要求不高的场合。作业：作业：8.1.18.1.1 8.1.2 8.1.2 8.1.38.1.38.1.68.1.6 8.1.118.1.11进入夏天，少不了一个热字当头，电扇空调陆续登场，每逢此时，总会进入夏天，少不了一个热字当头，电扇

12、空调陆续登场，每逢此时，总会想起那一把蒲扇。蒲扇，是记忆中的农村，夏季经常用的一件物品。记想起那一把蒲扇。蒲扇，是记忆中的农村，夏季经常用的一件物品。记忆中的故乡，每逢进入夏天，集市上最常见的便是蒲扇、凉席，不论男女老忆中的故乡，每逢进入夏天，集市上最常见的便是蒲扇、凉席，不论男女老少，个个手持一把，忽闪忽闪个不停，嘴里叨叨着少，个个手持一把，忽闪忽闪个不停，嘴里叨叨着“怎么这么热怎么这么热”，于是三，于是三五成群，聚在大树下，或站着，或随即坐在石头上，手持那把扇子，边唠嗑五成群，聚在大树下，或站着，或随即坐在石头上，手持那把扇子，边唠嗑边乘凉。孩子们却在周围跑跑跳跳，热得满头大汗，不时听到边

13、乘凉。孩子们却在周围跑跑跳跳，热得满头大汗，不时听到“强子，别跑强子，别跑了，快来我给你扇扇了，快来我给你扇扇”。孩子们才不听这一套，跑个没完，直到累气喘吁吁，。孩子们才不听这一套，跑个没完，直到累气喘吁吁，这才一跑一踮地围过了，这时母亲总是，好似生气的样子，边扇边训，这才一跑一踮地围过了，这时母亲总是，好似生气的样子，边扇边训，“你你看热的，跑什么？看热的，跑什么？”此时这把蒲扇，是那么凉快，那么的温馨幸福，有母亲此时这把蒲扇，是那么凉快，那么的温馨幸福，有母亲的味道！蒲扇是中国传统工艺品，在我国已有三千年多年的历史。取材的味道！蒲扇是中国传统工艺品，在我国已有三千年多年的历史。取材于棕榈树

14、，制作简单，方便携带，且蒲扇的表面光滑，因而，古人常会在上于棕榈树，制作简单，方便携带，且蒲扇的表面光滑，因而，古人常会在上面作画。古有棕扇、葵扇、蒲扇、蕉扇诸名，实即今日的蒲扇，江浙称之为面作画。古有棕扇、葵扇、蒲扇、蕉扇诸名，实即今日的蒲扇，江浙称之为芭蕉扇。六七十年代，人们最常用的就是这种，似圆非圆，轻巧又便宜的蒲芭蕉扇。六七十年代，人们最常用的就是这种，似圆非圆，轻巧又便宜的蒲扇。蒲扇流传至今，我的记忆中，它跨越了半个世纪，也走过了我们的扇。蒲扇流传至今，我的记忆中，它跨越了半个世纪，也走过了我们的半个人生的轨迹，携带着特有的念想，一年年，一天天，流向长长的时间隧半个人生的轨迹，携带着特有的念想，一年年，一天天，流向长长的时间隧道，袅道，袅