《集成电路应用》课件.ppt

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1、7.1 求和运算电路7.2 积分和微分运算电路7.3 对数和指数运算电路7.4 模拟乘法器及其应用7.5 有源滤波器引言引言：运算电路是集成运算放大器的基本应用电路，它是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）、以及乘法和除法积分和微分、对数和反对数（指数）、以及乘法和除法运算。运算。为了分析方便，把运放均视为理想器件：为了分析方便，把运放均视为理想器件：（1）开环电压增益）开环电压增益 Au=（2）Ri=，R=0，（3）开环带宽）开环带宽 BW=（4）当）当UP

2、=UN 时，时，Uo=0。没有温漂。没有温漂 因此，对于工作在线性区的理想运放应满足：因此，对于工作在线性区的理想运放应满足：“虚短虚短”：即：即U+=U-；“虚断虚断”：即：即I+=I-=0 本章讨论的即是上述本章讨论的即是上述“四字法则四字法则”灵活、大胆的应用。灵活、大胆的应用。概述概述电子信息系统的组成电子信息系统的组成图7.1.1 电子信息系统的示意图例、红外遥控系统例、红外遥控系统红外发射红外发射红外接收红外接收放大滤波放大滤波信号识别信号识别信号执行信号执行vivo+vOM-vOMAo越大，运放的线性范围越小，必须越大，运放的线性范围越小，必须在在输出与输入之输出与输入之间间加负

3、反馈加负反馈才能使其扩大输入信号的线性范围。才能使其扩大输入信号的线性范围。理想运放在线性区理想运放在线性区例：若例：若vOM=12V，Ao=106，则则|vi|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。当 3时，Q=，有源滤波器自激。由于将 接到输出端，等于在高频端给LPF加了一点正反馈，所以在高频端的放大倍数有所抬高，甚至可能引起自激。二阶压控型有源高通滤波器的电路图如 图13.12所示。图二阶压控型HPF8.5.3 有源高通滤波器由此绘出的频率响应特性曲线如图所示 (1)通带增益(2)传递函数 (3)频率响应 令 则可得出频响表达式结论：当 时，幅频特性

4、曲线的斜率 为+40 dB/dec；当 3时，电路自激。图二阶压控型HPF 频率响应 二阶压控型有源高通滤波器的电路图如 图13.12所示。7.5.4 有源带通滤波器(BPF)和带阻滤波器(BEF)图13.14二阶压控型BPF图3.15二阶压控型BEF 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关计算机辅助设计软件。本章小结本章小结1集集成成运运放放可可以以构构成成加加法法、减减法法、积积分分、微微分分、对对数数和和

5、反反对对数数等等多多种种运运算算电电路路。在在这这些些电电路路中中，均均存存在在深深度度负负反反馈馈。因因此此，运运放放工工作作在在线线性性放放大大状状态态。这这时时可可以以使使用用理理想想运运放放模模型型对对电电路路进进行行分分析析，“虚虚短短”和和“虚虚断断”的的概概念念是是电电路路分分析析的的有有力工具。力工具。2对对于于精精度度要要求求高高的的运运放放电电路路，需需要要考考虑虑实实际际运运放放参参数数的的影影响响。由由于于运运放放的的开开环环电电压压增增益益、输输入入电电阻阻、输输出出电电阻阻、共共模模抑抑制制比比及及各各种种失失调调量量等等都都不不是是理理想想值值，它它们们必必然然要

6、要给给电电路路带带来来误误差差。对对这这种种电电路路的的误误差差分分析析，应应根根据据电电路路的的具具体体情情况况，选择适当的运放模型。选择适当的运放模型。3集成模拟乘法器是一种重要的模拟集成电路，在集成模拟乘法器是一种重要的模拟集成电路，在信号处理和频率变换方面得到了广泛的应用。集成模信号处理和频率变换方面得到了广泛的应用。集成模拟乘法器内部电路较为复杂，对生产工艺的要求也较拟乘法器内部电路较为复杂，对生产工艺的要求也较高。熟练掌握这种器件在各种运算电路中的使用方法，高。熟练掌握这种器件在各种运算电路中的使用方法，是要求的重点。是要求的重点。4有源滤波器是一种重要的信号处理电路，它可以有源滤波器是一种重要的信号处理电路，它可以突出有用频段的信号，衰减无用频段的信号，抑制干突出有用频段的信号，衰减无用频段的信号，抑制干扰和噪声信号，达到选频和提高信噪比的目的。实际扰和噪声信号，达到选频和提高信噪比的目的。实际使用时，应根据具体情况选择低通、高通、带通或带使用时，应根据具体情况选择低通、高通、带通或带阻滤波器，并确定滤波器的具体形式。阻滤波器，并确定滤波器的具体形式。谢谢大家谢谢大家谢谢大家谢谢大家第七章结束！