文档介绍：第5章信号运算电路
基本要求:掌握加减运算电路、微分积分运算电路、常用特征值运算电路;了解其它运算电路(对数、指数、乘法、除法、PID运算电路)。
重点:特征值运算电路、加减运算电路、微分积分运算电路。
获得被测参数:和、差、积、积分、平均值、峰值、任意函数
实现控制:PID
误差补偿:非线性补偿
减小干扰影响:共模抑制,跟踪滤波
调制解调:乘法运算
数字运算和模拟运算
模拟运算:快、设备简单
数字运算:功能强、精度高
信号运算电路的功用
灵
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5. 信号运算电路
线性运算电路
乘除运算电路
微积分与PID运算电路
特征值运算电路
函数运算电路
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线性运算电路
加法运算电路
R
uo
u-
u+
∞
-
+
+
N
Rf
if
ui1
ui2
R1
Rn
in
i1
uin
i2
R2
独立作用原理
R
ui1
ui2
R2
uo
u+
∞
-
+
+
N
Rn
Rp
Rf
R1
uin
u-
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减法运算电路
(一)利用加法运算电路实现减法运算
线性运算电路
ui1
ui2
uo
1
ui1、ui2均可扩展
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(二)用单一运算放大器实现减法运算
线性运算电路
减法运算电路
Rf/R1= R/R2=K
R
Rf
ui1
ui2
R1
uo
u-
u+
∞
-
+
+
N
R2
线性运算电路
加减混合运算电路
R
ui1
ui2
R2
uo
u+
∞
-
+
+
N
Rn
Rf
R1
uin
u-
ui-1
ui-2
R-1
R-m
ui-m
R-2
独立作用原理
乘除运算电路在参数计算、调制解调、滤波等中具有广泛应用,已集成化.
(1) 基于对数、指数运算;
(2) 基于变跨导;
(3) 基于脉冲宽度、高度调制
乘除运算电路
uy
ux
uo
x
y
Kxy
x, y输入量, K增益V-1
乘除运算电路
对数运算电路
VD
iD
R1
ui
uo
∞
-
+
+
N
i1
Is —— PN结的反向饱和电流;
UT ——热电压,;
k ——玻耳兹曼常数;
q ——电子的电荷量。
小信号时PN结具有对数特性
实用电路需要进行失调和温度补偿
乘除运算电路
对数运算电路
R1
ui
∞
-
+
+
N1
UR
uo
iD
R6
5kΩ
1MΩ
100kΩ
UC
UD
R4
R3
V1
R2
R5
i2
∞
-
+
+
N2
t°
V2
RT