除法运算电路
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。
verilog 实现整数除法的算法
verilog 实现整数除法的算法Verilog是一种硬件描述语言，它可以用于设计数字电路和系统。
Verilog中包含了很多算法和逻辑电路的实现，本文将介绍如何使用Verilog实现整数除法算法。
一、算法原理算法原理是整数除法的核心，下面简要介绍一下。
整数除法是指两个整数相除，商为整数，余数为0或正整数的过程。
在实际的编程思路中，我们通常使用不断减法或者移位法来实现除法运算。
以不断减法为例：假设我们要计算9/3的值。
我们可以从最大的3开始不断减9，直到得到的差小于3为止。
需要注意的是：我们可以对任意一个数进行减法运算，去掉前导0的数就是我们想要的余数，而n次减法运算的次数就是我们需要的商的值。
二、Verilog实现Verilog实现整数除法的算法基于算法原理，下面我们来看一个具体的例子。
首先，我们需要定义一个模块，这个模块需要有一个clk时钟输入、一个reset信号、一个a除数输入和一个b被除数输入和一个c输出表示商值。
```module DIVIDER(clk,reset,a,b,c);input clk,reset;input [31:0] a,b;output reg [31:0] c;```其次，我们需要定义一些中间变量，用于计算过程中需要用到的数值。
```reg [31:0] remainder,next_remainder;reg [31:0] a,dividend,quot;reg [31:0] dividend_copy,divisor_copy;reg [4:0]count;```接下来，我们需要定义一个具体的计算过程，实现整数除法的不断减法方法。
```always@(posedge clk or posedge reset)beginif(reset) beginremainder<=0;count<=0;endelse if(count==32) beginquotient<=quot;endelse beginif(remainder>=b) beginnext_remainder<=remainder-b;quot<=quot+1<<count;endelse beginnext_remainder<=remainder;endremainder<=next_remainder;count<=count+1;endend```最后，我们需要将除法的结果输出。
计算机基础知识计算机基本运算
计算机基础知识计算机基本运算计算机基础知识——计算机基本运算计算机基本运算是指计算机进行数据处理时所进行的基本操作，包括加法、减法、乘法、除法和求余等。
这些基本运算是计算机实现各种应用功能的基础。
本文将介绍计算机基本运算的原理、实现和应用。
一、加法运算加法运算是计算机最基本的运算之一。
计算机通过加法运算实现数字相加，从而实现数据的累加和累减。
计算机采用二进制进行加法运算，设置进位位来实现多位数相加。
具体的加法运算过程是将两个数位对齐，逐位相加，并考虑进位的情况。
实现加法运算的基本电路是加法器电路。
加法器电路由半加器和全加器两部分组成。
半加器实现两个位的相加，全加器实现三个位的相加。
通过级联多个全加器，可以实现多位数的相加。
加法运算广泛应用于计算机的各个领域，如算术运算、图像处理、音频处理等。
二、减法运算减法运算是计算机基本运算之一，用于实现数字相减。
计算机采用补码表示负数，通过借位运算实现减法。
减法运算的实现方式是将减数取反，然后与被减数相加。
具体的减法运算过程是将两个数位对齐，逐位相减，并考虑借位的情况。
减法运算的电路实现与加法器电路类似，只需将一个输入置反即可。
减法运算广泛应用于计算机的各个领域，如算术运算、图像处理、音频处理等。
三、乘法运算乘法运算是计算机基本运算之一，用于实现数字相乘。
计算机采用乘法器电路实现乘法运算。
乘法器电路由部分乘积器和加法器组成。
部分乘积器实现局部的位乘法运算，加法器实现部分乘积的累加。
乘法运算的实现方式是将乘数的每一位与被乘数相乘，然后将所有部分乘积相加。
具体的乘法运算过程是将乘数的每一位与被乘数相乘，得到部分乘积。
然后将所有部分乘积相加，并考虑进位的情况。
乘法运算广泛应用于计算机的各个领域，如数值计算、数据压缩、图形处理等。
四、除法运算除法运算是计算机基本运算之一，用于实现数字相除。
计算机采用除法器电路实现除法运算。
除法器电路通过连续的移位和减法运算实现除法。
第5章 信号运算电路
R1 0.2 Rf
uo2 ui2 Rf / R2 0.2ui2
R2 =5 Rf
R3 0.25Rf
uo3 ui3 Rf / R3 4ui3
5.3 对数、指数和乘、除运算电路
5.3.1 对数运算电路 1. 利用二极管特性实现对数运算
iD Is (euD /UT 1) IseuD /UT
V1 ui R1
V2 R10
∞ + N2 + R6 R7 V4 R8 R4 ∞ - + + N 4
R2
i2
∞ - + uo1 R5 + N 1 +Uc R9
100k
u2
R6 =R8
1.5M
ui u1
5k
1M
- Uc
V3 R11
R2 uo1 U T ln u1 u2 R1
ic1 V 1
V2 R3
ic2 ∞ + N2 +
R2 i2 UR
ui
R1
i1 R6
5k
∞ - + + N 1
uo +Uc
R4
uo ˊ R5 RT
1.5M
100k 1M
- Uc
R4 R5 RT 17.18 U 当 T 20 C 293.15K 时， T 25.28mV，选 R5 R T
ui1 R1 Rf u∞ - + u+ + N R
R1 0.2 Rf
R uo2 f ui2 0.2ui2 R2
ui2
ui3
R2 R3
uo
R2 =5 Rf
uo3 Rf R (1 )ui3 4ui3 R3 R R1 //R2
quartus中除法器的用法
quartus中除法器的用法
在Quartus中，除法器通常用于实现数字电路中的除法运算。
Quartus是一款由英特尔公司开发的集成电路设计软件，用于设计和验证数字电路。
下面我将从不同角度来介绍Quartus中除法器的用法。
首先，Quartus中的除法器可以通过硬件描述语言（如Verilog 或VHDL）来实现。
在Verilog中，可以使用“/”操作符来表示除法运算，而在VHDL中可以使用除法函数来实现。
这样可以在设计中直接使用除法运算，而无需手动实现除法器的逻辑。
其次，Quartus中的除法器还可以通过IP核的方式进行使用。
IP核是一种预先设计好的可重用模块，其中包含了除法器的逻辑实现。
在Quartus中，可以通过IP Catalog来选择合适的IP核，并将其实例化到设计中，从而实现除法运算。
此外，Quartus还提供了丰富的仿真和验证工具，可以用于验证除法器的功能和性能。
可以使用ModelSim等仿真工具对设计进行仿真，以验证除法器的正确性。
同时，Quartus还提供了时序分析工具，可以用于分析除法器的时序性能。
总的来说，Quartus中的除法器可以通过硬件描述语言实现，也可以通过IP核进行使用，并且可以借助Quartus提供的仿真和验证工具进行验证。
这些方法可以帮助工程师在数字电路设计中高效地实现除法运算功能。
计算机中的加减乘除运算
计算机中的加减乘除运算加减乘除，是计算机中最基本且常用的四则运算。
无论是在编程还是在实际应用中，我们都离不开这些基本运算。
本文将深入探讨计算机中的加减乘除运算，包括其原理、应用场景以及算法实现。
一、加法运算加法运算是最简单的运算之一，它能够将两个数值进行相加并得出结果。
在计算机中，加法运算是通过逻辑电路来实现的。
逻辑电路使用加法器来进行运算，其中半加器用于计算两个输入位的和，全加器用于计算三个输入位的和。
通过级联多个全加器，我们可以实现多位数的加法运算。
除了基本的二进制加法运算外，计算机还支持其他进制的加法运算，如十进制、十六进制等。
这样可以更方便地处理不同进制的数值。
二、减法运算减法运算是通过加法运算的逆过程来实现的。
在计算机中，减法可以通过将减数的补码与被减数相加来实现。
首先，需要将减数取反并加1得到其补码，然后将补码与被减数相加，即可得到减法的结果。
这样，减法运算可以转化为加法运算，使得计算机能够更高效地进行运算。
三、乘法运算乘法运算是将两个数相乘并得出结果的运算。
在计算机中，乘法运算可以通过加法运算的多次迭代来实现。
一种常用的算法是竖式乘法算法，它将乘法运算拆分为多个加法运算，从而简化乘法的计算过程。
此外，还有快速乘算法、Karatsuba乘法等高效的乘法算法，它们能够更快速地完成大数乘法运算。
四、除法运算除法运算是将被除数分割成若干个相等的部分，并计算商和余数的过程。
在计算机中，除法运算可以通过减法运算的多次迭代来实现。
一种常用的算法是长除法算法，它将除法运算拆分为多个减法和加法运算，从而逐步计算商和余数。
此外，还有牛顿迭代法、二分法等高效的除法算法，它们能够更快速地完成除法运算。
五、应用场景加减乘除运算广泛应用于计算机的各个领域。
在科学计算中，加减乘除是执行复杂数学模型和方程求解的基础操作。
在物流业务中，加减乘除用于计算货物的运输成本、货物的总重量等。
在图像处理和计算机图形学中，加减乘除用于实现图像的变换、缩放和合成等操作。
基本运算电路
基本运算电路——实验报告一、实验目的1.掌握集成运算放大器的正确使用方法。
2.掌握用集成运算放大器构成比例、加法、减法和积分等基本运算电路的功能。
3.正确理解运算电路中各元件参数之间的关系和概念。
二、实验仪器WLSY-I型数电模电实验箱、数字交流毫伏表、基本运算电路板三、实验原理1.理想运算放大器特性基本知识集成运算放大器是一种具有高电压放大倍数的直接耦合多级放大电路。
当外部接入不同的元器件组成负反馈电路时，可以实现比例、加法、减法、积分、微分等模拟运算电路。
理想运放，是将运放的各项技术指标理想化。
满足下列条件的运算放大器成为理想运放。
开环电压增益A Vd=∞输入阻抗r i=∞输出阻抗r0=0带宽f WW=∞失调与漂移均为零等。
理想运放在线性应用时的两个重要特性：（1）输出电压U0与输入电压之间满足关系式U0=A Vd（U+-U-）由于A Vd=∞，而U0为有限值，因此，U+-U-≈0。
即U+= U-，称为“虚短”。
（2）由于r i=∞，故流进运放两个输入端的电流可视为零，即I IB=0，称为“虚断”。
这说明运放对其前级吸取电流较小。
上述两个特性是分析理想运放应用电路的基本原则，可简化运放电路的计算。
本实验采用LM358或LM324集成运算放大器和外接电阻、电容等构成基本运算电路。
运算放大器具有高增益、高输入阻抗的直接耦合放大器。
它外加反馈网络后，可实现不同的电路功能。
如果反馈网络为线性电路，运算放大器可实现加、减、微分、积分运算；如果反馈网络为非线性电路，则可实现对数、乘法、除法等运算；除此之外还可组成各种波形发生器，如正弦波、三角波、脉冲波发生器等。
2.反相比例运算电路反相比例运算电路如图1所示。
对于理想运放，该电路的输出电压与输入电压之间的关系为u0=-R f/R1*u iA vf=-R f/R1图1 反相比例运算电路为了减小输入级偏置电流引起的运算误差，在同相输入端应接入平衡电阻R’=R1//R f。
运算放大器详细的应用电路(很详细)
积分电路的其它用途：
去除高频干扰
将方波变为三角波
移相
在模数转换中将电压量变为时间量
§8.3?积分电路和微分电路
8.3.2?微分电路
微分实验电路
把三角波变为方波
（Vi：三角波，频率 1KHz，幅度 0.2V）
输入正弦波
（Vi：正弦波，频率 1KHz，幅度 0.2V）
思考：输入信号与输出信号间的相位关系？
根据与 R1?、Rf?的关系，集成运放两输入端外接电阻的对称条件。
计算出：R=3979Ω?取 R=3.9KΩ 2．根据Ｑ值求和，因为时，根据与、的关系，集成运放两输入端外接电阻的对称条件
例题 1 仿真结果 例题与习题 2 LPF 例题与习题 2 仿真结果 例题与习题 3 HPF 例题与习题 3 仿真结果 例题与习题 4 例题与习题 4 仿真结果 vo1:红色 vo?:蓝色
、
e.?全通滤波器(APF)?
4.?按频率特性在截止频率 fp 附近形状的不同可分为 Butterworth,?Chebyshev?和?Bessel 等。 理想有源滤波器的频响： 滤波器的用途 滤波器主要用来滤除信号中无用的频率成分，例如，有一个较低频率的信号，其中包含一些较高频率成分的
干扰。滤波过程如图所示。 §8.6?有源滤波电路 8.6.2?低通滤波电路?(LPF) 低通滤波器的主要技术指标
组成：简单 RC 滤波器同相放大器特点：│Avp?│>0，带负载能力强缺点：阻带衰减太慢，选择性较差。 二.?性能分析
有源滤波电路的分析方法: 1.电路图→电路的传递函数 Av(s)→频率特性 Av(jω) 2.?根据定义求出主要参数 3.?画出电路的幅频特性 一阶 LPF 的幅频特性: 8.6.2.2?简单二阶?LPF
运算放大器计算
图12.02 同相求和运算电路
v&1 // R' )vi2 + R1 + ( R2 // R' ) R2 + ( R1 // R' ) R 而 v− = vo Rf + R v− = v+
乘法器是又一种广泛使用的模拟集成电 它可以实现乘、 开方、乘方、 路，它可以实现乘、除、开方、乘方、调幅 等功能，广泛应用于模拟运算、通信、测控 等功能，广泛应用于模拟运算、通信、 系统、电气测量和医疗仪器等许多领域。 系统、电气测量和医疗仪器等许多领域。
一、 模拟乘法器的基本原理 二、 变跨导型模拟乘法器
26mV
2Re
vO = KvXvY 19.02所示。
图19.02模拟乘法器原理图
二、 变跨导型模拟乘法器
根据图19.02的原理可以制成所谓变跨导 的原理可以制成所谓变跨导 根据图 模拟乘法器。在推导高频微变等效电路时， 模拟乘法器。在推导高频微变等效电路时， 将放大电路的增益写成为
Av = - pg m R ' L
图12.05 积分运算电路
vi 根据虚地有 i = ，于是 R
1 vO = −vC = − ∫ iC dt C 1 =− ∫ vi dt RC
图 12.05 积分运算放大电路
当输入信号是阶跃直流电压VI时，即
VI 1 vO = −vC = − ∫ vi dt = − RC t RC
8.2.2 微分运算电路
定点数乘、除法运算逻辑电路实现及模拟演示
，
Ｌ ｇ ｃ ｌＣｉｃ ｉ Ｒｅ ｌ ａ ｉｎ ａ ｄ Ｓｍｕ ａ ｉｎ Ｄｅ ｏ ｉａ ｒ ｕｔ ａｉ ｔｏ ｎ ｉ ｌ ｔ ｍｏ ｚ ｏ ｏ ｈ ｇ ｒｔ ｍ ｆ Ｐ ｉ ｔ ｇ Ｎｕ ｆ ｔ ｅ Ａｌ ｏ ｉ ｈ ｏ ｏｎ ｉ ｍｂ ｒ ｓ Ｍ ｕｔ ｌｉ ｇ ａ ｄ Ｄｉｉ ｏ ｎ ｅ＇ ｌ ｐ ｙ ｎ ｎ ｖｓ ｎ ｉ ｉ
ｒ ｍ ａｄ ｌ ｃ ｉ ｕｔｒａｚｔ ｎａｄ ｇ ｅ ｕ ｅ ｔ ｅｅｐａａ ｏ ｄ ｍ ｋｎ ｒ ｅｕｅ ｉ ｎ ｏ ａ ｃｒ ｉ ｅ ｉ ｉ ， － ｖｓｏ ｔｒ ａ ｖ ｘｌｎｔ ｎ ａ ａｉｇ ｐｏ ｄｒ． ｈ ｔ ｉ ｇ ｌ ｃ ｌ ａｏ ｎ ｉ ｌｉ ｉ ｎ ｃ Ｋｅｗｏｄ Ｔ ｅｒ ｏ ｏ ｏｉｏ ｙ ｒ ｈ ｏ ｆＣ ｍｐｓｉｎ ｙ ｔ Ｃ ｕｓｗ ｒ Ｐ ｉｔ ｇ Ｎ ｍ ｅ ｏｒ ａｅ ｅ ｏ ｉ ｕ ｂｒ ｎｎ Ｌｇ ａ ｉ ｕｔＲ ａｚｔ ｎ ｏ ｃｌＣｒ ｉ ｅｌａ ｏ ｉ ｃ ｉｉ
数在现代计算机 中是用加法器 实现 四则运算 的，其逻
辑实现是计算机组成 原理的较难理解 的概念 ，特别是数 的
意到 １０ 中的 ０移入 了圈中。 １１
演化为： １０ １０ １ 被乘数
乘 、除法运算 的逻辑 实现更是难点 。本 文中设计 了一套方 法， 既讲清楚定点数乘除运算逻辑 电路实现原理 ， 又通过制 作的Ｃ Ｉ Ａ 课件演示相关的功能 ，使 原来 难理解的 问题变得 明白易懂 ， 对计 算机是如何工作 的有 了更深刻 的了解 。 从而
软 件 来 演 示 其 运 算 方法 及 逻 辑实 现 ． 出分 析 并 给 出 了相 关 说 明 和 制 作 方 法 。 作
关键 词 组成原理 课件 定点数
中 圈 分类 号 ｅ ３ ４４ 文献 标识 码 Ｂ
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37/101
3） 除法运算
分析：
i1 i2
i2 i1
u I1 Ou '
R1
R2
u' O
R2 R1
u I1
k
u I2
uO
uO
R2 R1
uI1 k uI2
条件要求：k、uI2同极性，满足负反馈条件。
思考：若集成运放的同相输入端与反相输入端互换，则k和uI2 的极性应如何？
38/101 3） 除法运算
4) 开方运算
uO
R2 R1
uI1 k uI2
条件要求：k、uI2同极当 uI2 = uO时
uO
R2 k R1
uI
39/101
uO
R2 k R1
uI
思考： (1)为实现上式，电路中uI、 uO、k的极性是什么？为什么？ (2)若要uO<0，则有何变化？ (3)若要求uI、 uO均大于0，则有何变化？ 提示：满足负反馈要求 (4)如何实现开三次方运算电路？
规律总结：若集成运放的负反馈通路中为某种运算电路，则整 个电路实现其逆运算！
制作单位：北京交通大学电子信息工程学院 《模拟电子技术》课程组