2022-2023学年高二物理竞赛课件：积分运算电路和微分运算电路

积分运算电路和微分运算电路 2 积分运算电路和微分运算电路 一、积分运算电路 式中uO(t1)为积分起始时刻的输出电压，即积分运算的起始值，积分的终值是t2时刻的输出电压。 A － ＋ iC uI R’ uO iR R C + - １.基本积分运算电路 “虚断”， “虚短”： 3 用双运放：(1) 画电路： A － ＋ uO1 Rf1 uI2 R2 uI1 R1 A － ＋ uO Rf2 uI3 R3 R4 R5 R6 电路由双运放组成，且输入信号全部从反相端输入。则系数为负的信号从第二个运放反相端输入，系数为正的信号从第一个运放反相端输入。 4 A － ＋ uO1 Rf1 uI2 R2 uI1 R1 A － ＋ uO Rf2 uI3 R3 R4 R5 R6 (2) 求各电阻值。 uO=10uI1+ 8uI2 - 20uI3 5 例：A/D变换器要求其输入电压的幅度为0 ~ +5V，现有信号变化范围为-5V~+5V。试设计一电平抬高电路，将其变化范围变为0~+5V。 +5V -5V +5V +2.5V 电平抬高电路 A/D 计算机 ui uo uo = 0.5（ui+5） V 6 _ +  +  10k 20k +5V 5k ui 20k uo1 uo _ +  +  20k 20k 10k  uo = 0.5（ui+5） V 7 讨论一：电路如图所示 （1）组成哪种基本运算电路？与用一个运放组成的完成同样运算的电路的主要区别是什么？ （2）为什么在求解第一级电路的运算关系时可以不考虑第二级电路对它的影响？ 8 讨论二：求解图示电路 完成电压-电流转换 A1构成同相求和电路 A2构成电压跟随器 9 保持 如果积分器从某一时刻输入一直流电压，即ui为常量时，输出将反向积分，经过一定的时间后输出饱和。 t ui 0 t uo 0 U -Uom 积分 t1=0，初始值为0时： A － ＋ iC uI R’ uO iR R C + - 10 uI A － ＋ iC R’ uo Rf iR R C 0 0 t t uI uo 0 0 t t uI uo 0 0 t t uI uo 　　在实际电路中，为了防止低频信号增益过大，常在电容上并联一个电阻（如1MΩ）加以限制。 移相90° 线性积分，延时 波形变换 方波变三角波 正弦变余弦 11 2.比例积分运算电路 A － ＋ uI R’ uo iR R if C + - Rf = 12 积分 若 uI = U 且初始电压为0时 t uo uI t 0 U -Uom - U Rf R 比例 保持 $