2022-2023学年高二物理竞赛课件：运算电路与有源滤波器的比较

运算电路与有源滤波器的比较 2 运算电路与有源滤波器的比较 相同之处 电路中均引入深度负反馈，因而集成运放均工作在线性区。 均具有“虚短”和“虚断”的特点，均可用节点电流法求解电路。 不同之处 运算电路研究的是时域问题，有源滤波电路研究的是频域问题；测试时，前者是在输入信号频率不变或直流信号下测量输出电压与输入电压有效值或幅值的关系，后者是在输入电压幅值不变的情况下测量输出电压幅值与输入电压频率的关系。 运算电路用运算关系式描述输出电压与输入电压的关系，有源滤波器用电压放大倍数的幅频特性描述滤波特性。 3 LPF HPL 0 f 0 f 0 f 求和电路 带阻滤波电路 A － ＋ Rf (s) Ui(s) Uo(s) R(s) R(s) R(s) R(s)/2 双T网络 fH＜fL A － ＋ Rf (s) Ui(s) Uo(s) R(s) R(s) R(s) R(s)/2 双T网络 4 阻带宽度 A － ＋ R C R/2 Rf Ui(s) Uo(s) C R 2C R 通带放大倍数 令中心频率 　　　　 其中 Q大 Q小 0 -10 -20 -30 -40 0.1 0.2 0.5 1 2 5 10 f/f0 5 讨论一 频率趋于零，电压放大倍数趋于通带放大倍数的滤波器有哪几种？ 频率趋于无穷大，电压放大倍数趋于通带放大倍数的滤波器有哪几种？ 频率趋于零，电压放大倍数趋于零的滤波器有哪几种？ 频率趋于无穷大零，电压放大倍数趋于零的滤波器有哪几种？ 6 双T网络 A1、A2各组成什么电路？ 电路为低通滤波器 讨论二：图示电路是哪种有源滤波器？ 7 习题（写在作业本上） P397: 7.19，7.20，7.21 思考题： P379 自测题： P390 新版（第5版） 第4版 习题（写在作业本上） P337: 6.20，6.21 思考题： P321 自测题： P330 8 第六章要求 （3）能够正确理解LPF、HPF、BPF和BEF的工作原理，了解 它们的主要性能，并能够根据需要合理选择电路。 （1）掌握比例、加减、积分、微分电路的工作原理及运算关系， 并能够运用“虚短”和“虚断”的概念分析各种运算电路输出 电压与输入电压的运算关系，能够根据需要合理选择电路。 （2）了解乘除、对数和指数电路的工作原理及运算关系； 9 A － ＋ N P iP iN uI R’ uO iF Rf iR R 反相比例运算电路 A － ＋ N + uP uN uI R’ uO iF Rf iR R + + - uF 同相比例运算电路 10 电压跟随器 A － ＋ uI R uO Rf A － ＋ uI uO 11 求和运算电路 １.反相求和运算电路 uO A － ＋ N R4=R1//R2//R3//Rf iF Rf uI3 i3 R3 uI2 i2 uI1 i1 R2 R1 A － ＋ P R4 uO Rf uI3 i3 R3 uI2 i2 uI1 i1 R2 R1 R i4 2.同相求和运算电路 12 A － ＋ R5 uO Rf uI3 R3 uI2 uI1 R2 R1 uI4 R4 加减运算电路 假设R1//R2//Rf= R3//R4//R5 A － ＋ Rf uO Rf uI2 uI1 R R $