基本運算電路的總結(jié)

基本運算電路的總結(jié)第1篇基本運算電路的總結(jié)第1篇1.單限電壓比較器

傳輸特性可以看出

當輸入電壓u1>UREF，輸出高電平UOH=+VCC

當輸入電壓u1<UREF，輸出低電平UOL=-VCC

改進型：

從上面的分析可知，在單門限比較器中，輸入電壓在門限電壓附近有微小變化都會引起輸出電壓的躍變，因此該比較器有靈敏度高的優(yōu)點，但抗干擾能力差。

2.遲滯比較器

主單限比較器的基礎上引入正反饋，即構(gòu)成遲滯比較器

當輸出電壓uo=+UZ時，運放同相輸入端電壓為

當輸出電壓uo=-UZ時，運放同相輸入端電壓為

當遲滯比較器的輸入為正弦波時，其輸出波形為矩形波，如圖下所示

為使遲滯比較器的電壓傳輸特性曲線向左或向右移動，可如圖下所示在上述比較器的基礎上加入?yún)⒖茧妷篣REF，其電壓傳輸特性曲線如圖所示。

對應的門限電壓如下

經(jīng)典例題：

3.窗口比較器

當uI>UH時，A1輸出高電平，A2輸出低電平，uo為高電平;

當uI<UH時，A2輸出高電平，A1輸出低電平，uo為高電平;

當UH>uI>UL時，A1輸出低電平，A2輸出低電平，uo為低電平。

基本運算電路的總結(jié)第2篇由累加和右移實現(xiàn)

1）原碼一位乘法

符號位和數(shù)值位分開求，乘積符號由兩個數(shù)的符號位“異或”形成。示例如下：

2）無符號數(shù)乘法運算電路

3）補碼一位乘法（Booth算法）

一種有符號數(shù)的乘法，采用相加、相減操作來計算補碼數(shù)據(jù)的乘積。移位規(guī)則如表所示

示例如下：

4）補碼乘法運算電路（如圖）

1）符號擴展

在算術(shù)運算中，有時候必須要把帶符號的定點數(shù)轉(zhuǎn)換為具有不同位數(shù)的表示形式，這稱為“符號擴展”。（如16位與32位整數(shù)相加時，要把16位擴展為32位）

正數(shù)：符號位不變，新表示形式的擴展位都用0進行填充

負數(shù)：

2）原碼除法運算（不恢復余數(shù)法，也叫原碼加減交替法）

商符和商值分開進行，減法操作用補碼加法實現(xiàn)，商符由兩個操作數(shù)的符號位“異或”得到。（異或=\oplus）

個人理解：就是在數(shù)被除數(shù)中除數(shù)的個數(shù)

示例如下：

3）補碼除法運算（加減交替法）

符號位和數(shù)值位一起參加運算，商符自然形成。除法的第一步根據(jù)兩者符號來決定做加法還是減法，上商的原則根據(jù)余數(shù)和除數(shù)的符號位共同決定，同號上商“1”，異號上商“0”；最后一步恒置“1”。

示例如下：

4）除法運算電路

與乘法十分相似。

基本運算電路的總結(jié)第3篇①通帶增益A0：濾波器通帶內(nèi)的電壓放大倍數(shù)。

②特征角頻率ωn和特征頻率fn：它只與濾波用的電阻和電容元件的參數(shù)有關(guān)，通常ωn=\frac{1}{RC}。fn=\frac{1}{2πRC}。對于帶通（帶阻）濾波器，稱為帶通（帶阻）濾波器的中心角頻率ω0或中心頻率f0，是通帶（阻帶）內(nèi)電壓增益最大（最?。c的頻率。

③截止角頻率ωc和截止頻率fc：它是電壓增益下降到時所對應的角頻率。必須注意ωc不一定等于ωn。帶通和帶阻濾波器有兩個ωc，即ωL和ωH。

④通帶（阻帶）BW寬度：它是帶通（帶阻）濾波器的兩個ωC之差值，即ωL和ωH。

⑤等效品質(zhì)因數(shù)Q：對低通和高通濾波器而言，Q值等于ω=ωn時濾波器電路電壓增益的模與通帶增益之比，即Q=\frac{|A(jw_{n})|}{|A_{0}|}；對帶通（帶阻）濾波器而言，Q值等于中心角頻率與通帶（阻帶）寬度之比，即Q=\frac{w_{0}}{BW}。

（Q值越大，貸通放大倍數(shù)數(shù)值雨大，頻帶越窄，選頻特性越好）

基本運算電路的總結(jié)第4篇u_{0}=R_{f}*(\frac{u_{I3}}{R_{3}}+\frac{u_{I4}}{R_{4}}-\frac{u_{I1}}{R_{1}}-\frac{u_{I2}}{R_{2}})

3、積分運算電路

u_{0}=-\frac{1}{RC}\int_{t_{1}}^{t_{2}}u_{I}+u_{0}(t_{1})

4、微分運算電路

u_{0}=-RC\frac{du_{I}}{dt}

基本運算電路的總結(jié)第5篇空載時：A_{up}=1，f_{p}=\frac{1}{2πRC}，A_{u}=\frac{1}{1+j\frac{f}{f_{p}}}

帶載時：A_{up}=\frac{R_{L}}{R+R_{L}}，f_{p}=\frac{1}{2π(R//R_{L})C}，A_{u}=\frac{A_{up}}{1+j\frac{f}{f_{p}}}

因此，帶負載時候，曲線從實線變成虛線，通帶放大倍數(shù)和截止頻率均發(fā)生變化

（放大倍數(shù)減少，截止頻率變大）

3、有源濾波電路

用電壓跟隨器隔離濾波電路與負載電阻

基本運算電路的總結(jié)第6篇u_{I}=u_{BE}，i_{R}=i_{E}≈I_{s}e^{u_{I}/U_{T}}

u_{0}=-i_{R}R≈-I_{S}Re^{u_{I}/U_{T}}

7、乘法、除法運算電路

（1）乘法運算電路

u_{01}≈-U_{T}ln\frac{u_{I1}}{I_{S}R}

u_{02}≈-U_{T}ln\frac{u_{I2}}{I_{S}R}

u_{03}=-(u_{01}+u_{02})≈U_{T}ln\frac{u_{I1}u_{I2}}{(i_{S}R)^2}

u_{0}≈-I_{S}Re^{\frac{u_{03}}{U_{T}}}≈-\frac{u_{I1}u_{I2}}{I_{S}R}

（2）模擬乘法器

①乘法運算：u_{0}=ku_{I1}u_{I2}

②乘方運算：u_{0}=ku_{I}^2

③除法運算：u_{0}=-\frac{R_{2}}{R_{1}}*\frac{u_{I1}}{ku_{I2}}

④開方運算：u_{0}=\sqrt{-\frac{R_{2}}{kR_{1}}*u_{I}}

總結(jié)：若集成運放的負反饋通路中為某種運算電路，則整個電路實現(xiàn)其逆運算！

基本運算電路的總結(jié)第7篇1.比例運算電路

1.反相比例運算電路

1.基本反相比例運算電路

基本的反相比例運算電路如圖所示，輸入信號uI通過電阻R1加到集成運放的反相輸入端，運放的同相輸入端經(jīng)電阻Rp接地，Rp是平衡電阻，其作用是使集成運放兩輸入端對地的直流等效電阻相等，其大小為Rp=R1//R1【并聯(lián)】。輸出信號uO通過反饋電阻Rf加到運放的反相輸入端，構(gòu)成電壓并聯(lián)負反饋。

根據(jù)“虛斷”概念，即i-=i+=0，由于Rp接地，所以同相端電位u+=0

根據(jù)“虛短”概念，即u+=u-=0，即反相端電位也為零，但反相端不是接地點，所以反相端電位又稱“虛地”。

根據(jù)電流的流向規(guī)律有i1=if

由于反相端電位為“虛地”，因此電路的輸入電阻為

Ri=R1

基本反相比例運算電路的特點如下：

①反相比例運算電路為深度電壓并聯(lián)負反饋電路。

②輸出電壓與輸入電壓的比例系數(shù)為-Rf/R1，即輸出電壓與輸入電壓幅值成正比，但相位

相反。

③該電路在實際應用中Rf的取值不能過大，當比例系數(shù)一定時，R1的值較小，所以基本

反相比例運算電路的輸入電阻Ri較小。

如果需要提高反相比例運算電路輸入電阻，可采用T型反饋網(wǎng)絡。

2.T型網(wǎng)絡反相比例運算電路

還是根據(jù)最初的計算技巧

根據(jù)電路理論及“虛短”和“虛斷”的概念有

對于節(jié)點B的電位

化簡整合運算

2.同相比例運算電路

根據(jù)“虛短”與“虛斷”的概念：

基本上只要搞清楚電流的流向，就能解題

由以上分析可知同相比例運算電路有以下特點：

①同相比例運算電路為深度電壓串聯(lián)負反饋電路;

②輸出電壓與輸入電壓的比例系數(shù)為1+Rf/R~1，即輸出電壓與輸入電壓幅值成正比，且相

位相同;

③由于引入了深度電壓串聯(lián)負反饋，所以同相比例運算電路的等效輸入電阻很高，輸出

電阻很低。

經(jīng)典例題：

2.加減運算電路

和之前的計算技巧一致

反相端接入信號，輸出端信號電位更低，電流由反向端流向輸出端

同相端接入信號，反向端輸出端信號電位更低，電流由輸出端流向反相輸出端

虛短、虛斷是靈魂

1.反相加法運算電路

計算過程：

2.同相加法運算電路

計算過程：

3.減法運算電路

計算過程：

上面對單端求和求差電路進行了分析，從原理上講，單級電路通過雙端輸入方式可對多個輸入信號同時實現(xiàn)相加和相減運算，但是這種電路參數(shù)的調(diào)整十分煩瑣，因此實際上很少采用，如果需要對多個輸入信號同時實現(xiàn)相加和相減運算，可采用兩級反相求和電路

經(jīng)典例題：

3.微積分電路

1.積分電路

根據(jù)“虛短”和“虛斷”的概念：

uo=-uciI=ic

由于電容兩端的電壓uc與流過電容的電流ic之間有積分關(guān)系:

果在積分開始之前，電容兩端存在初始電壓，則積分電路將有一個初始輸出電壓uo(0)

可利用積分電路可實現(xiàn)波形變換和移相功能。

2.微分電路

微分是積分的逆運算。將積分電路中的R和C的位置互換，便得到基本的微分電路

根據(jù)“虛短”和“虛斷”的概念：

輸出電壓:

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