反相求和运算电路
6.1基本运算电路
1
t
(U
0.1m s
I
)dt
uO
(0.1ms)
5
(
t
0.1ms)
5
uo
(0.3
ms)
[
5 0.1ms
(0.3ms
0.1ms)ຫໍສະໝຸດ 5]V5V
正峰值未达运放的正饱和电压10V，所以仍正常线性积分．
例6.1.3 积分电路及输入波形如下，运放最大输出电压为10V， t =0 时电容电压为零，试画出输出电压波形。
二、变跨导模拟乘法器的基本工作原理
用压控电流源代 替了差分放大电 路中的恒流源。
二、变跨导模拟乘法器的基本工作原理
当 uY >> uBE3 时，iC3≈uY/RE
V1、V2管的跨导
gm
I E1 UT
iC3 2U T
uY
2REU T
uO
β
RC rbe
uX
gm RCuX
KuX uY
K RC
当rbIeC1、rbI'uCe Y2较有小限/时制g，m：必须为正且应较2R大EU。T
6.1.2 加减运算电路
一、求和运算电路
1. 反相求和运算电路
平衡电阻
R3 =R1 // R2 // RF
电路特点： 输入信号均加至运放反相端
分析：
根据“虚短”“虚断”，可得
un up 0
if i1 + i2
故得
uo ui1 ui2 RF R1 R2
uo
RF
(
ui1 R1
ui2 R2
)
优点：调节方便。
特点：1. 信号加至反相端，反相放大或缩小电压信号。
2. un up 0，运放输入端虚地。 uic 0 ，故对 KCMR 的要求低。这两点也是所有反相运算电路的特点。
加法运算和减法运算电路
=8V
12
例：由三运放放大器组成的温度测量电路。
E=+5V
R
R
R
Rt
+ A1 +
ui
_
+ A2 +
R R1 RW R R1
R2
+ A3 +
uo
R2
Rt ：热敏电阻
集成化:仪表放大器
13
E=+5V
R
R
R
Rt
+ A1 +
ui _
+ A2 +
R R1 RW R R1
R2
+ A3 +
uo
R2
Rt f (TC)
( RP2 // R RP1 RP 2 //
R ui1
RP
RP1 // R 2 RP1 //
R
ui
2
)
(R1 Rf )Rf R1 R f
( RP1
//
RP 2
//
R)(
ui1 RP1
ui 2 ) RP 2
将RP= RN的条件代入可得：
uo
Rf
( ui1 RP1
ui 2 RP 2
)
在RP1=
RP2
ui1
可以变为：
uo ui2 ui1
反相输入结构的减法电路，由于出现虚地，放大电路没
有共模信号，故允许 ui1 、ui2 的共模电压范围较大，且输
入阻抗较低。在电路中，为减小温漂提高运算精度，同相端
须加接平衡电阻。
4
6.2.2 减法运算电路
1、差动减法器
由Ui1产生的输出电压为：
uo
Rf R1
求和运算电路
Rf R1
uI1
Rf R2
uI2
若R1= R2 =Rf，则上式与差动比例运算电路的输出相同。 该电路的参数设计相对独立，可以通过Rf 、R1、R2方便的调 整增益。
第8章 运算放大器和模拟乘法器线性应用电路
2010.02
8.82..31.3反同相相输比入例比求例和运电算路电路
在同相比例运算电路的基础上，增加一个输入支路，就 构成了同相输入求和电路，如图8.2.3所示。
R
R
uI1
A1
R1 iI1 if Rf
R'2
R2 iI2
u I2
A2 uO
ห้องสมุดไป่ตู้
R'
图8.3.2 用反相输入求和电路实现的减法运算电路
第8章 运算放大器和模拟乘法器线性应用电路
2010.02
8.2.1 反相输入比R 例运算电路
R
uI1
A1
R1 iI1 if Rf
R'2
R2 iI2
u I2
A2 uO
R'
uO
图8.3.1 反相求和运算电路
uo (ui1 ui2 )
第8章 运算放大器和模拟乘法器线性应用电路
2010.02
8.82..31.2 反用相反输相入输比入例比运例算求电和路电路实现减法运算
图8.2.4所示的差分比例运算电路实现减法运算时，参数 配置有一定困难，实际中常用图8.3.2所示的电路来完成减法 运算。
R
Rf
uI1
R1
uo
uI2
R2
R'
RL
如果求出同相输入 端的电压，则可运用同 相比例运算的结论。因 运放具有虚断的特性， 对运放同相输入端的电 压可用叠加原理求得。
电子技术基础(第二版)前三章习题答案
第一章1.1 能否将1.5V 的干电池以正向接法接到二极管两端？为什么？解：不能。
因为二极管的正向电流与其端电压成指数关系，当端电压为1.5V 时，管子会因电流过大而烧坏。
1.2已知稳压管的稳压值U Z ＝6V ，稳定电流的最小值I Zmin ＝5mA 。
求图T1.4所示电路中U O1和U O2各为多少伏。
解：U O1＝6V ，U O2＝5V 。
1.3写出图T1.3所示各电路的输出电压值，设二极管导通电压U D ＝0.7V 。
（该题与书上略有不同）解：U O1≈1.3V ，U O2＝0，U O3≈－1.3V ，U O4≈2V ，U O5≈1.3V ，U O6≈－2V 。
1.5 电路如图P1.5（a ）所示，其输入电压u I1和u I2的波形如图（b ）所示，二极管导通电压U D ＝0.7V 。
试画出输出电压u O 的波形，并标出幅值（该题与书上数据不同）解：u O 的波形如解图P1.5所示。
解图P1.51.9电路如图T1.9所示，V CC ＝15V ，β＝100，U BE ＝0.7V 。
试问： （1）R b ＝50k Ω时，u O ＝？ （2）若T 临界饱和，则R b ≈？ 解：（1）R b ＝50k Ω时，基极电流、集电极电流和管压降分别为26bBEBB B =-=R U V I μAV2mA 6.2 C C CC CE B C =-===R I V U I I β所以输出电压U O ＝U CE ＝2V 。
1.11电路如图P1.11所示，试问β大于多少时晶体管饱和？ 解：取U CES ＝U BE ，若管子饱和，则Cb C BECC b BE CC R R R U V R U V ββ=-=-⋅所以，100Cb=≥R R β时，管子饱和。
图1.11 1.12 分别判断图P1.12所示各电路中晶体管是否有可能工作在放大状态第二章2.1试分析图T2.2所示各电路是否能够放大正弦交流信号，简述理由。
运放电路的分析方法
Ｕ Ｉ＝ － （Ｒ １／ Ｒ ２ ）Ｕ Ｒ＝ Ｕ Ｔ 显然，当 Ｕ Ｉ＞Ｕ Ｔ 时，Ｕ ｏ′＝ Ｕ ＯＨ，所以 Ｕ ｏ＝ － ＵＺ （Ｕ Ｚ 为稳压管的稳压值）；同理，Ｕ Ｉ ＜ Ｕ Ｔ 时， Ｕ ｏ＝ ＋ Ｕ Ｚ。图 ５ 是 Ｕ Ｒ＞ ０ 时 Ｕ ｏ 与 Ｕ Ｉ 的关系曲线。 综上所述，分析比较器的步骤是：首先求出
一、运放的特点
尽管集成运放的应用是多种多样的，但在 一般分析计算中，都将看成是理想运放。
１、线性区 当运放工作在线性区，其输入
信号与输出信号应满足 Ｕ ｏ ＝ Ａ ｏｄ （Ｕ Ｐ－ Ｕ Ｎ）由于 Ａｏｄ 非常大，为使其工作在线性区，必须引入负 反馈，以减小输入电压（Ｕ Ｐ－Ｕ Ｎ），保证输出电 压不超过线性范围。如运放的输出端与反向输
模电作业答案 (1)
第1章半导体二极管及其应用电路1．二极管电路如图1所示，设二极管是理想的。
试判断图中的二极管是导通还是截止，并求出A、O两端电压U AO。
(a) (b)图1解：图a：对D1有阳极电位为0V，阴极电位为－12 V，故D1导通，此后使D2的阴极电位为0V，而其阳极为－15 V，故D2反偏截止，U AO=0 V。
图b：对D1有阳极电位为12 V，阴极电位为0 V，对D2有阳极电位为12 V，阴极电位为－6V．故D2更易导通，此后使V A＝－6V；D1反偏而截止，故U AO＝－6V。
2．电路如图2所示，设二极管为理想的，输入电压为正弦波，试分别画出各图输出电压的波形。
(a) (b)图2解：图（a）：图（b）：第2章 半导体三极管及其放大电路7．电路如图5(a)所示，晶体管的β＝80，r bb '=100Ω。
（1）分别计算R L ＝∞和R L ＝3k Ω时的Q 点，A us ，R i 和R o 。
（2）由于电路参数不同，在信号源电压为正弦波时，测得输出波形如图4（b ）、（c ）、（d ）所示，试说明电路分别产生了什么失真，如何消除。
（3）若由PNP 型管组成的共射电路中，输出电压波形如图4（b ）、（c ）、（d ）所示，则分别产生了什么失真？(a)(b) (c)(d)图5解（1）在空载和带负载情况下，电路的静态电流、r be 均相等，它们分别为Ω≈++=≈=≈--=k 3.1mV26)1(mA76.1 Aμ 22EQbb'be BQ CQ BEQ bBEQCC BQ I r r I I R U R U V I sββ空载时，静态管压降、电压放大倍数、输入电阻和输出电阻分别为Ω==-≈⋅+≈Ω≈≈=-≈-=≈-=k 593k 3.1308V 2.6 c o bes bebebe b i becc CQ CC CEQ R R A r R r A r r R R r R A R I V U uusu∥β R L ＝5k Ω时，静态管压降、电压放大倍数分别为LCQ cCEQR V I R U V CCCC =--∵∴V 3.2)(L c CQ Lc L CEQ ≈-+=R R I R R V R U CC∥47115 bes bebe 'L -≈⋅+≈-≈-=uusuA r R r A r R A βΩ==Ω≈≈=k 5k 3.1c o be be b i R R r r R R ∥（2）（a ）饱和失真，增大R b ，减小R c 。
模拟电子技术答案 第7章 信号的运算和处理
第7章信号的运算和处理自测题一、现有电路：A.反相比例运算电路B.同相比例运算电路C.积分运算电路D.微分运算电路E.加法运算电路F.乘方运算电路选择一个合适的答案填入空内。
(1)欲将正弦波电压移相＋90o，应选用( C )。
(2)欲将正弦波电压转换成二倍频电压，应选用( F )。
(3)欲将正弦波电压叠加上一个直流量，应选用( E )。
(4)欲实现A u=−100 的放大电路，应选用( A )。
(5)欲将方波电压转换成三角波电压，应选用( C )。
(6)欲将方波电压转换成尖顶波波电压，应选用( D )。
二、填空：(1)为了避免50H z电网电压的干扰进入放大器，应选用( 带阻)滤波电路。
(2)已知输入信号的频率为10kH z~12kH z，为了防止干扰信号的混入，应选用( 带通)滤波电路(3)为了获得输入电压中的低频信号，应选用( 低通)滤波电路。
(4)为了使滤波电路的输出电阻足够小，保证负载电阻变化时滤波特性不变，应选用( 有源)滤波电路。
三、已知图T7.3所示各电路中的集成运放均为理想运放，模拟乘法器的乘积系数k大于零。
试分别求解各电路的运算关系。
(a)(b)图T7.3解：图(a)所示电路为求和运算电路，图(b)所示电路为开方运算电路。
它们的运算表达式分别为：(a) 12413121234()(1)//f I I O f I R u u R u R u R R R R R R =-+++⋅⋅+ 11O O u u dt RC =-⎰(b) '23322144O I O O R R R u u u ku R R R =-⋅=-⋅=-⋅O u =习题本章习题中的集成运放均为理想运放。
7.1填空：(1) ( 同相比例 )运算电路可实现A u ＞1 的放大器。
(2) ( 反相比例 )运算电路可实现A u ＜0 的放大器。
(3) ( 微分 )运算电路可将三角波电压转换成方波电压。
(4)( 同相求和 )运算电路可实现函数123Y aX bX cX =++，a 、b 和c 均大于零。
模拟电子技术基础知识点总结
模拟电子技术复习资料总结第一章半导体二极管一.半导体的基础知识1.半导体---导电能力介于导体和绝缘体之间的物质(如硅Si、锗Ge)。
2.特性---光敏、热敏和掺杂特性。
3.本征半导体----纯净的具有单晶体结构的半导体。
4.两种载流子----带有正、负电荷的可移动的空穴和电子统称为载流子。
5.杂质半导体----在本征半导体中掺入微量杂质形成的半导体。
体现的是半导体的掺杂特性。
*P型半导体:在本征半导体中掺入微量的三价元素（多子是空穴，少子是电子）。
*N型半导体: 在本征半导体中掺入微量的五价元素（多子是电子，少子是空穴）。
6.杂质半导体的特性*载流子的浓度---多子浓度决定于杂质浓度，少子浓度与温度有关。
*体电阻---通常把杂质半导体自身的电阻称为体电阻。
*转型---通过改变掺杂浓度，一种杂质半导体可以改型为另外一种杂质半导体。
7. PN结* PN结的接触电位差---硅材料约为0.6~0.8V，锗材料约为0.2~0.3V。
* PN结的单向导电性---正偏导通，反偏截止。
8. PN结的伏安特性二. 半导体二极管*单向导电性------正向导通，反向截止。
*二极管伏安特性----同ＰＮ结。
*正向导通压降------硅管0.6~0.7V，锗管0.2~0.3V。
*死区电压------硅管0.5V，锗管0.1V。
3.分析方法------将二极管断开，分析二极管两端电位的高低:若V阳>V阴( 正偏)，二极管导通(短路);若V阳<V阴( 反偏)，二极管截止(开路)。
1）图解分析法该式与伏安特性曲线的交点叫静态工作点Q。
2) 等效电路法➢直流等效电路法*总的解题手段----将二极管断开，分析二极管两端电位的高低:若V阳>V阴( 正偏)，二极管导通(短路);若V阳<V阴( 反偏)，二极管截止(开路)。
*三种模型➢微变等效电路法三.稳压二极管及其稳压电路*稳压二极管的特性---正常工作时处在PN结的反向击穿区，所以稳压二极管在电路中要反向连接。
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4反相求和运算电路multisim 仿真
4.1反相求和运算电路multisim模型的建立
求和电路的输出电压决定于多个输入电压相加的结果。
利用集成运放实现求和运算时，常常采用反相输入方式，当然也可以采用同相输入方式。
上图是具有三个输入端的反相求和电路
4.2反相求和电路的理论分析及计算
为了保证集成运放两个输入端对地的电阻平衡，同相输入端电阻R4的阻值应为R4=R1∥R2∥R3∥RF
由于虚断，i_=0,因此i1+i2+i3=If
又因集成运放的反相输入端虚地，故上式可写为
U1/R1+U2/R2+U3/R3=-Uo/RF
则输出电压为
Uo=-((RF/R1)U1+(RF/R2)U2+(RF/R3)U3)
可见，电路的输出电压Uo反映了输入电压U1,U2U3相加所得的结果，即电路能够实现求和运算。
如果电路中电阻的阻值满足关系R1=R2=R3=R，则上式成为Uo=-RF/R(U1+U2+U3)
通过上面的分析可以看出，反相输入求和电路实质是利用虚地和虚断的特点，通过各路输入电流相加的方法实现输入电压的相加。
4.3反相求和运算电路仿真结果分析
可得i1=299.76μA i2=299.76μA i3=299.764μA iF=899.649μA 所以i1+i2+i3≈iF
U1=U2=U3=3V R1=R2=R3=RF=10K
Uo=-RF/R(U1+U2+U3)=-(3+3+3)=9V≈Uo=-8.996v。