第7章
信号的运算与处理电路信号的运算与处理电路运算
71教学要求
1、熟悉理想运放的特点，深刻理解“虚短”和“虚断”的概念。2、掌握理想运放电路的分析方法。3、熟练掌握由运放组成的各类运算电路（比例、求和、减法、积分、微分、对数、指数等）及信号处理电路（精密整流、仪用放大、有源滤波等）的分析。4、了解运放性能参数对应用电路的影响，重点掌握平衡电阻的基本概念。
72基本概念和内容要点
721理想运放的条件及特点
1、理想运放的性能指标、（1）开环差模电压增益Avd→∞；（2）差模输入电阻Rid→∞；（3）差模输出电阻Rod→0；（4）共模抑制比KCMR→∞；（5）开环带宽BW→∞；（6）失调电压及其温漂VIO→0，△VIO△T→0；失调电流及其温漂IIO→0，△IIO△T→0。2、理想运放的电压传输特性、如图71所示。3、理想运放的特点、（1）线性区集成运放工作在线性区的特征是电路引入了负反馈。在线性区的两大特点是：①“虚短”v≈v－（71）②“虚断”ii－≈0（72）（2）非线性区若集成运放处于开环状态或引入了正反馈，则其工作在非线性区。在非线性区的两大特点是：①v＞v－，vOVOM；v＜v－，vO－VOM（73）②“虚断”ii－≈0vO
VOM
O
－VOM
v－v－
图71
理想运放的
电压传输特性
722基本运算电路
191
f1、基本运算电路（见表71）、基本运算电路（）
表71基本运算电路及运算关系电路结构RfAvf反比例运算同相viRPR1∥Rf反相加法vi1vi2R1R2_Rf∞Avovo－RfR1vi1RfR2vi2R1_相viR1_∞Avovo－voviRfR1－vi基本运算关系RfR1
RPR1∥RfRf
Ri≈R1（小）Ro→0（小）voviRfR1RfR1
Avf∞Avo
1

vo1
vi
Ri→∞（小）o→0（小），R去掉R1且令Rf0，可构成电压跟随器
若令RfR1R2，则vo－vi1vi2，构成反相加法器
RPR1∥R2∥RfRf
加减运算
同相加法vi1vi2R1R2R3Rf减法R1_R2R3C∞Avo_∞Avo
vo1
RfR1
v1
RfR1

R2vi1vi2R2R3R2R3
R3
若令RfR1，2R3，vovi1vi2，R则构成同相加法器
vo－
Rf
vi1vi2
RfRfRfR3vi11v－vi11vi2R1R1R1R1R2R3
若令RfR1，R2R3，则vovi2－vi1，构成减法器
微分运算
反相微分viR_
votvC0－∞Avo
1
RC
∫0vitdt
t
vC0是电容器上的初始电压积分运算电路可进行波形变换
192
f积分运算反相积分viC_
Rvot－RC∞Avo
dvitdt
微分运算电路也可进行波形变换例如：将方波变成尖脉冲
Tvo－VTl
对数与指数运算指数viT_R∞vovoISRe
－viVT
r