模電第六章-課件

模電第六章

集成電路集成電路：把整個電路中的元器件制作在一塊硅基片上，完成特定功能的電子電路。按功能分為數(shù)字集成電路和模擬集成電路。在模擬集成電路中集成運放是應用極為廣泛的一種。集成運放的基本單元電路：電流源和差分式放大電路。6.1模擬集成電路中的直流偏置技術(shù)6.1.1BJT電流源電路6.1.2FET電流源1.鏡像電流源2.微電流源*3.高輸出阻抗電流源*4.組合電流源1.MOSFET鏡像電流源2.MOSFET多路電流源3.JFET電流源

電流源是一個使輸出電流恒定的電源電路，與電壓源相對應。

(1)電流源電路在模擬集成放大器中用以穩(wěn)定靜態(tài)工作點，這對直接耦合放大器是十分重要的。

電流源(2)用電流源做有源負載，可獲得增益高、動態(tài)范圍大的特性。(3)用電流源給電容充電，以獲得線性電壓輸出。(4)電流源還可單獨制成穩(wěn)流電源使用。

鏡像電流源電路的特點是工作三極管的集電極電流是電流源電路電流的鏡像(相等)。6.1.1BJT電流源電路1.鏡像電流源T1、T2的參數(shù)完全相同（對管）

即β1＝β2，ICEO1＝ICEO2

當時，IC2和IREF是鏡像關(guān)系。6.1.1BJT電流源電路1.鏡像電流源當BJT的β較大時，基極電流IB可以忽略

Io＝IC2≈IREF＝

代表符號

無論C2支路的負載值如何，IC2的電流值將保持不變。動態(tài)(交流)電阻一般ro在幾百千歐以上電流源內(nèi)阻越大穩(wěn)流特性越好。電流源具有直流電阻小而交流電阻大的特點。2.微電流源由于很小，所以IC2也很小。微電流源電路通過接入Re2電阻得到一個比基準電流小許多倍的微電流源，適用于微功耗的集成電路。A1和A3分別是T1和T3的相對結(jié)面積動態(tài)輸出電阻ro遠比微電流源的動態(tài)輸出電阻為高*3.高輸出阻抗電流源*4.組合電流源T1、R1和T4支路產(chǎn)生基準電流IREFT1和T2、T4和T5構(gòu)成鏡像電流源T1和T3，T4和T6構(gòu)成了微電流源6.1.2FET電流源1.MOSFET鏡像電流源ro=rds2

MOSFET基本鏡像電路

用T3代替R，T1~T3特性相同，且工作在放大區(qū)，當

=0時，輸出電流為常用的鏡像電流源2.MOSFET多路電流源

通過一個基準電流源穩(wěn)定多個三極管的工作點電流，即可構(gòu)成多路電流源。圖中一個基準電流IREF可獲得多個恒定電流ID2、ID3

。3.JFET電流源(a)電路(b)輸出特性4.電流源作有源負載共射電路的電壓增益為：放大管鏡像電流源VT2RVT3VT1vivo-+-++VCC用三極管代替負載電阻RC

，組成有源負載，獲得較高的電壓放大倍數(shù)6.2差分式放大電路6.2.1差分式放大電路的一般結(jié)構(gòu)6.2.2射極耦合差分式放大電路6.2.3源極耦合差分式放大電路

6.2.0

概述6.2.0概述1.直接耦合放大電路可以放大直流信號2.直接耦合放大電路的零點漂移零漂：主要原因：溫漂指標：#為什么一般的集成運算放大器都要采用直接耦合方式？溫度變化引起，也稱溫漂。輸入短路時，輸出仍有緩慢變化的電壓產(chǎn)生。溫度每升高1℃時，輸出漂移電壓按電壓增益折算到輸入端的等效輸入漂移電壓值。電源電壓波動也是原因之一零點漂移是怎樣形成的

運算放大器均是采用直接耦合方式，而直接耦合方式放大電路的各級Q點是相互影響的，由于各級的放大作用，第一級的微弱變化，會使輸出級產(chǎn)生很大的變化。當輸入短路時（由于一些原因使輸入級的Q點發(fā)生微弱變化

，如：溫度），輸出將隨時間緩慢變化，這樣就形成了零點漂移。

產(chǎn)生零漂的主要原因是：晶體三極管的參數(shù)受溫度的影響。例如若第一級漂了100μV，則輸出漂移1V。

若第二級也漂了100μV，則輸出漂移10mV。假設

第一級是關(guān)鍵3、

減小零漂的措施

用非線性元件進行溫度補償

調(diào)制解調(diào)方式。如“斬波穩(wěn)零放大器”

采用差分式放大電路漂了100μV漂移

10mV+100μV漂移1V+10mV漂移1V+10mV4、

差分式放大電路中的一般概念差分式放大電路就其功能來說，是放大兩個輸入信號之差。

理想情況：vo=Avdvid=Avd（vi1-vi2）；Avd差模電壓增益放大電路兩個輸入端所共有的任何信號對輸出電壓無影響。（如共有的干擾信號）實際情況：vo=Avdvid+Avcvic

；Avd差模電壓增益，Avc共模電壓增益。其中，差模信號vid=vi1-vi2

，共模信號vic=1/2（vi1+vi2）差模信號和共模信號差模信號是指在兩個輸入端加上幅度相等，極性相反的信號；共模信號是指在兩個輸入端加上幅度相等，極性相同的信號。差分放大電路僅對差模信號具有放大能力，對共模信號不予放大。

溫度對差分式放大電路輸入端的影響相當于加入了共模信號。差分式放大電路抑制共模信號，放大差模信號，是模擬集成運算放大電路輸入級所采用的電路形式。例如，溫漂信號屬共模信號，它對差分放大電路的兩個輸入端影響相同。如果輸入信號極性相同，幅度也相同，則是純共模信號。如果極性相同，但幅度不等，則可以認為既包含共模信號，又包含差模信號，應分開加以計算。

共模、差模信號混合的情況即：vi1=vic-vid/2

vi2=vic+vid/2差模信號vid=vi1-vi2

，共模信號vic=1/2（vi1+vi2）如vi1=＋50μV，vi2=－50μV，

則vid=vi1-vi2=100μV

，vic=1/2（vi1+vi2）=0如vi1=＋1050μV，vi2=＋950μV，則vid=vi1-vi2=100μV

，vic=1000μV

兩種情況下輸出電壓是不同的。（除非共模增益為零）動畫6.2.1差分式放大電路的一般結(jié)構(gòu)1.用三端器件組成的差分式放大電路差放+-vi1+-vi2+-vo1vo2+-+-vid+-vo2.有關(guān)概念差模信號共模信號差模電壓增益共模電壓增益總輸出電壓其中——差模信號產(chǎn)生的輸出——共模信號產(chǎn)生的輸出共模抑制比反映抑制零漂能力的指標差分放大電路是由對稱的兩個基本放大電路，通過射極電流源耦合構(gòu)成。對稱的含義是兩個三極管的特性一致，電路參數(shù)對應相等。

1=

2=

VBE1=VBE2=VBErbe1=rbe2=rbe

ICBO1=ICBO2=ICBO

Rc1=Rc2=Rc

6.2.2射極耦合差分式放大電路1.電路組成及工作原理信號的輸出方式：差分放大電路可以有兩個輸出端，一個是集電極C1，另一個是集電極C2。從C1

和C2輸出稱為雙端輸出，僅從集電極C1或C2

對地輸出稱為單端輸出。信號的輸入方式：若信號同時從兩個輸入端輸入，稱為雙端輸入；若信號僅從一個輸入端對地加入，稱為單端輸入。差分放大電路的差模工作狀態(tài)分為四種1.雙端輸入、雙端輸出（雙—雙）2.雙端輸入、單端輸出（雙—單）3.單端輸入、雙端輸出（單—雙）4.單端輸入、單端輸出（單—單）差分放大電路的工作狀態(tài)分差模和共模兩種：靜態(tài)動態(tài)僅輸入差模信號，大小相等，相位相反。大小相等，信號被放大。相位相反。僅輸入共模信號，2.抑制零點漂移原理

溫度變化和電源電壓波動，都將使集電極電流產(chǎn)生變化。且變化趨勢是相同的差分式放大電路對共模信號有很強抑制作用。其效果相當于在兩個輸入端加入了共模信號。3.主要指標計算（1）差模電壓增益微變等效電路接入負載時以雙倍的元器件換取抑制零漂的能力<A>雙入、雙出（1）差模電壓增益<B>雙入、單出接入負載時將差分信號轉(zhuǎn)換為單端輸出信號。

<C>單端輸入單端輸入等效于雙端輸入,指標計算與雙端輸入相同。ro很大，ro支路相當于開路，輸入信號近似均勻地分在兩管的輸入回路上。差模輸入電阻

不論是單端輸入還是雙端輸入，差模輸入電阻Rid是基本放大電路的兩倍。

差模輸出電阻單端輸出時，

雙端輸出時，<A>雙端輸出

共模信號的輸入使兩管集電極電壓有相同的變化。所以共模增益（2）共模電壓增益<B>單端輸出抑制零漂能力增強共模輸入電阻

不論是單端輸入還是雙端輸入，共模輸入電阻Ric為

共模輸出電阻單端輸出時，

雙端輸出時，（3）共模抑制比雙端輸出，理想情況單端輸出抑制零漂能力越強（4）頻率響應高頻響應與共射電路相同，低頻可放大直流信號。對差分放大器，人為只加差模信號（放大），所謂共模輸入實際上是外界的干擾信號，應抑制。例(4)當輸出接一個12k

負載時的差模電壓增益。解：求:(1)靜態(tài)(2)電壓增益(3)差分電路的共模增益共模輸入電壓不計共模輸出電壓時(4)6.2.3源極耦合差分式放大電路1.CMOS差分式放大電路T36.3差分式放大電路的傳輸特性vBE1=vi1=vid/2vBE2=vi2=-vid/2

又

vO1＝VCC－iC1Rc1vO2＝VCC－iC2Rc2可得傳輸特性曲線

vO1，vO2＝f（vid）傳輸特性——輸出差模信號隨輸入差模信號變化的曲線根據(jù)三極管vBE

與iE的基本關(guān)系得：vO1，vO2＝f（vid）的傳輸特性曲線從傳輸特性可以看出；1、時，電路處于靜態(tài)，即Q態(tài)2、vid在0~±VT范圍變化時，vo1、vo2與vid呈線性關(guān)系，放大電路工作在放大區(qū)，放大倍數(shù)越大，曲線越陡，線性區(qū)越窄，動態(tài)范圍小。反之：放大倍數(shù)越小，曲線越緩，線性區(qū)越寬，動態(tài)范圍大。3、當vid≥4VT時，差分放大電路具有限幅特性?？梢?，差分放大電路對差模輸入信號有一定的要求。6.4集成電路運算放大器6.4.1CMOSMC14573集成電路運算放大器6.4.2BJTLM741集成運算放大器

運算放大器是由直接耦合多級放大電路集成制造的高增益放大器，它是模擬集成電路最重要的品種，廣泛應用于各種電子電路之中。特點：電壓增益高輸入電阻大輸出電阻小1、方框圖

1.輸入級：抑制零漂，有放大作用。

常使用高性能的差分放大電路，它必須對共模信號有很強的抑制能力。2.中間放大級：提供高的電壓增益，以保證運放的運算精度。

中間級的電路形式多為差分電路和帶有源負載的高增益放大器（共射單管、復合管放大器）。3.互補輸出級：提高帶負載能力。常用單管（復合管）的射極輸出器，也用單管（復合管）的互補對稱功率放大器。

4.偏置電流源：提供穩(wěn)定的幾乎不隨溫度而變化的偏置電流，以穩(wěn)定工作點。

2、運算放大器的引線及符號

運算放大器的符號中有三個引線端，兩個輸入端，一個輸出端。一個稱為同相輸入端，即該端輸入信號變化的極性與輸出端相同，用符號‘+’或‘IN+’表示；另一個稱為反相輸入端，即該端輸入信號變化的極性與輸出端相異，用符號“-”或“IN-”表示。輸出端一般畫在輸入端的另一側(cè)，在符號邊框內(nèi)標有‘+’號。實際的運算放大器通常必須有正、負電源端，有的品種還有補償端和調(diào)零端。

(a)國家標準符號(b)原符號

為滿足實際使用中對集成運放性能的特殊要求，除性能指標比較適中的通用型運放外，發(fā)展了適應不同需要的專用型集成運放。它們在某些技術(shù)指標上比較突出。根據(jù)運算放大器的技術(shù)指標可以對其進行分類，主要有通用、高速、寬帶、高精度、高輸入電阻和低功耗等幾種。3、運算放大器的分類通用型高速型和寬帶型高精度(低漂移型)高輸入阻抗型低功耗型功率型4、運算放大器外形圖6.4.1CMOSMC14573集成電路運算放大器1.電路結(jié)構(gòu)和工作原理2.電路技術(shù)指標的分析計算(1)直流分析已知VT

和KP5

，可求出IREF

根據(jù)各管子的寬長比，可求出其他支路電流。(2)小信號分析設

gm1=gm2=gm

輸入級電壓增益總電壓增益Av

=

Av1·Av2

Av2=vo/vgs7

=－gm7(rds7||rds8)

第二級電壓增益將參數(shù)代入計算得Av

=

40804.8（92.2dB）6.4.2BJTLM741集成運算放大器原理電路簡化電路6.5實際集成運算放大器的主要參數(shù)和對應用電路的影響6.5.1實際集成運放的主要參數(shù)6.5.2集成運放應用中的實際問題6.5.3集成運放的電路模型6.5.4基本線性運算電路6.5.5其他線性運算應用電路6.5.1實際集成運放的主要參數(shù)一、輸入直流誤差特性（輸入失調(diào)特性）1.輸入失調(diào)電壓VIO

(inputoffsetvoltage)

在室溫（25℃）及標準電源電壓下，輸入電壓為零時，為了使集成運放的輸出電壓為零，在輸入端加的補償電壓叫做失調(diào)電壓VIO。一般約為±（1～10）mV。超低失調(diào)運放為（1～20）

V。高精度運放OP-117VIO=4V。MOSFET達20mV。將輸出電壓除以電壓增益，即為折算到輸入端的電壓的負值。VIO是表征運放內(nèi)部電路對稱性的指標。VIO越大說明電路的對稱性越差。2.輸入偏置電流IIB(inputbiascurrent)

輸入偏置電流是指集成運放兩個輸入端靜態(tài)電流的平均值IIB＝（IBN＋IBP）/2BJT為10nA～1

A；MOSFET運放IIB在pA數(shù)量級。用于衡量差分放大對管輸入電流的大小。從使用角度看，其值越小，由信號源內(nèi)阻變化引起的輸出電壓變化也越小。3.輸入失調(diào)電流IIO

(inputoffsetcurrent)

輸入失調(diào)電流IIO是指當輸入電壓為零時流入放大器兩輸入端的靜態(tài)基極電流之差，即IIO＝|IBP－IBN|VI＝0

一般約為1nA～0.1

A。

例：集成運放的輸入偏置電流IIB=0.6μA輸入失調(diào)電流IIO=0.2μA時，兩個差分輸入管的基極偏流分別是多少？0.7μA和0.5μA用于表征差分級輸入電流不對稱的程度。由于信號源內(nèi)阻的存在，IIO會引起一輸入電壓，破壞放大器的平衡，希望越小越好。4.溫度漂移（1）輸入失調(diào)電壓溫漂

VIO/

T（2）輸入失調(diào)電流溫漂

IIO/

T在規(guī)定工作溫度范圍內(nèi)，輸入失調(diào)電壓隨溫度的變化量與溫度變化量之比值。在規(guī)定工作溫度范圍內(nèi)，輸入失調(diào)電流隨溫度的變化量與溫度變化量之比值。二、差模特性1.開環(huán)差模電壓增益Avo和帶寬BW

開環(huán)差模電壓增益Avo開環(huán)帶寬BW

(fH)單位增益帶寬

BWG(fT)741型運放AvO的頻率響應2.差模輸入電阻rid和輸出電阻ro

BJT輸入級的運放rid一般在幾百千歐到數(shù)兆歐MOSFET為輸入級的運放rid＞1012Ω超高輸入電阻運放rid＞1013Ω、IIB≤0.040pA一般運放的ro＜200Ω，而超高速AD9610的ro＝0.05Ω。3.最大差模輸入電壓Vidmax

運放兩輸入端能承受的最大差模輸入電壓，超過此電壓時,差分管將出現(xiàn)反向擊穿現(xiàn)象。三、共模特性1.共模抑制比KCMR和共模輸入電阻ric

一般通用型運放KCMR為（80～120）dB，高精度運放可達140dB，ric≥100MΩ。2.最大共模輸入電壓Vicmax

一般指運放在作電壓跟隨器時，使輸出電壓產(chǎn)生1%跟隨誤差的共模輸入電壓幅值，高質(zhì)量的運放可達±

13V。四、大信號動態(tài)特性1.轉(zhuǎn)換速率SR放大電路在閉環(huán)狀態(tài)下，輸入為大信號（例如階躍信號）時，輸出電壓對時間的最大變化速率，即

若信號為vi＝Vimsin2

ft

，則運放的SR必須滿足SR≥2πfmaxVom2.全功率帶寬BWP

指運放輸出最大峰值電壓時允許的最高頻率，即SR和BWP是大信號和高頻信號工作時的重要指標。一般通用型運放SR在nV/

s以下，741的SR=0.5V/

s，而高速運放要求SR＞30V/

s以上。目前超高速的運放如AD9610的SR＞3500V/

s。五、電源特性1.電源電壓抑制比KSVR

衡量電源電壓波動對輸出電壓的影響

2.靜態(tài)功耗PV

1.集成運放的選用

根據(jù)技術(shù)要求應首選通用型運放，當通用型運放難以滿足要求時，才考慮專用型運放，這是因為通用型器件的各項參數(shù)比較均衡，做到技術(shù)性與經(jīng)濟性的統(tǒng)一。至于專用型運放，雖然某項技術(shù)參數(shù)很突出，但其他參數(shù)則難以兼顧，例如低噪聲運放的帶寬往往設計得較窄，而高速型與高精度常常有矛盾，如此等等。6.5.2集成運放應用中的實際問題2.失調(diào)電壓VIO、失調(diào)電流IIO和偏置電流IIB帶來的誤差輸入為零時的等效電路解得誤差電壓當時，可以消除偏置電流引起的誤差，此時當電路為積分運算時，即換成電容C，則時間越長，誤差越大，且易使輸出進入飽和狀態(tài)。引起的誤差仍存在3.調(diào)零補償（a）調(diào)零電路（b）反相端加入補償電路2運算放大器2.1集成電路運算放大器2.2理想運算放大器2.3基本線性運放電路2.4其他線性運算應用電路2.1集成運放的電路模型通常：開環(huán)電壓增益

Avo的≥105（很高）

輸入電阻

ri≥106Ω（很大）

輸出電阻

ro≤100Ω（很?。?/p>

vO＝Avo(vP－vN)

（V－＜vO

＜V＋）

注意輸入輸出的相位關(guān)系當Avo(vP－vN)≥V＋時

vO＝

V＋

當Avo(vP－vN)≤

V-時

vO＝

V-電壓傳輸特性

vO＝

f

(vP－vN)線性范圍內(nèi)

vO＝Avo(vP－vN)Avo——斜率2.2理想運算放大器

滿足下列參數(shù)指標的運算放大器可以視為理想運算放大器。

1.差模電壓放大倍數(shù)Avd=

，實際上Avd≥80dB即可1.理想運算放大器的條件2.差模輸入電阻Rid=

，實際上Rid比輸入端外電路的電阻大2～3個量級即可。3.輸出電阻Ro=0，實際上Ro比輸入端外電路的電阻小1～2個量級即可。4.帶寬足夠?qū)挕?.共模抑制比足夠大。實際上在做一般原理性分析時，產(chǎn)品運算放大器都可以視為理想的。只要實際的運用條件不使運算放大器的某個技術(shù)指標明顯下降即可。

理想運算放大器具有“虛短”和“虛斷”的特性，這兩個特性對分析線性運用的運放電路十分有用。為了保證線性運用，運放必須在閉環(huán)(負反饋）下工作。

2.理想運算放大器的特性

(1)虛短由于運放的電壓放大倍數(shù)很大，一般通用型運算放大器的開環(huán)電壓放大倍數(shù)都在80dB以上。而運放的輸出電壓是有限的，一般在10V～14

V。因此運放的差模輸入電壓不足1

mV，兩輸入端近似等電位，相當于“短路”。開環(huán)電壓放大倍數(shù)越大，兩輸入端的電位越接近相等?！疤摱獭笔侵冈诜治鲞\算放大器處于線性狀態(tài)時，可把兩輸入端視為等電位，這一特性稱為虛假短路，簡稱虛短。顯然不能將兩輸入端真正短路。(2)虛斷由于運放的差模輸入電阻很大，一般通用型運算放大器的輸入電阻都在1M

以上。因此流入運放輸入端的電流往往不足1

A，遠小于輸入端外電路的電流.。故通?？砂堰\放的兩輸入端視為開路，且輸入電阻越大，兩輸入端越接近開路?！疤摂唷笔侵冈诜治鲞\放處于線性狀態(tài)時，可以把兩輸入端視為等效開路，這一特性稱為虛假開路，簡稱虛斷。顯然不能將兩輸入端真正斷路。

動畫1.反相放大電路

其比例系數(shù)即為反饋放大電路的增益。該電路實際為一個深度的電壓并聯(lián)負反饋電路。為提高運算精度，一般要求

輸入電阻Ri

2.3基本線性運算電路2.同相放大電路同相比例運算電路該電路為深度電壓串聯(lián)負反饋電路，且所以該電路輸出始終跟隨輸入，稱電壓跟隨器（同相比例運算電路特例）特例：電壓跟隨器的作用無電壓跟隨器時負載上得到的電壓電壓跟隨器時ip≈0，vp＝vs根據(jù)虛短和虛斷有vo＝vn≈vp＝vs當R2>>R3時，（1）試證明VS＝(R3R1/R2)IM

解:（1）根據(jù)虛斷有II

=0所以I2

=IS

=VS

/

R1

例2.3.3直流毫伏表電路（2）R1＝R2＝150k

，R3＝1k

，輸入信號電壓VS＝100mV時，通過毫伏表的最大電流IM(max)＝？又根據(jù)虛短有VP

=

VN

=0R2和R3相當于并聯(lián)，所以–I2R2

=R3(I2-IM)所以當R2>>R3時，VS＝(R3R1/R2)IM

（2）代入數(shù)據(jù)計算即可1、加法電路一、反相輸入加法電路

在反相比例運算電路的基礎上，增加一個輸入支路，就構(gòu)成了反相輸入加法電路，見圖2.4.4。此時兩個輸入信號電壓產(chǎn)生的電流都流向Rf

。所以輸出是兩輸入信號的比例和。2.4其他線性運算應用電路二、同相輸入加法電路

在同相比例運算電路的基礎上，增加一個輸入支路，就構(gòu)成了同相輸入加法電路。

因運放具有虛斷的特性，對運放同相輸入端的電位可用疊加原理求得:在反相輸入加法電路后，增加一個反相電路可構(gòu)成同相輸入加法電路。2、減法電路

一、利用反相信號相加以實現(xiàn)減法運算

將一路輸入信號反相后，與另一路輸入信號相加，即可實現(xiàn)減法運算。第一級為反相比例放大器。若R1=Rf1

則第二級為反相輸入

加法器若

則二、利用差分式電路實現(xiàn)減法運算

一個信號加在反相輸入端，另一信號加在同相輸入端，其輸出信號將正比于兩輸入信號之差，可實現(xiàn)減法運算。虛短對N:對P:則若選取則:即輸出電壓與兩輸入電壓之差成比例。3、儀用電路式中，負號表示vO與vI在相位上是相反的。根據(jù)“虛短”得根據(jù)“虛斷”得因此電容器被充電，其充電電流為設電容器C的初始電壓為零，則（積分運算）4、積分電路當vI為階躍電壓時，有vO與t

成線性關(guān)系例:畫出在給定輸入波形作用下的輸出波形。(a)階躍輸入信號(b)方波輸入信號積分器的輸入和輸出波形5、微分電路例1：設計一個加減運算電路，RF=240k

，使vo=10vi1+8vi2–20vi3解:(1)畫電路。系數(shù)為負的信號從反相端輸入，系數(shù)為正的信號從同相端輸入。(2)求各電阻值。vo=10vi1+8vi2–20vi3優(yōu)點：元件少，成本低。缺點：要求R1//R2//R5=R3//R4//R6。阻值的調(diào)整計算不方便。單運放的加減運算電路改進：采用雙運放電路。

例2：A/D變換器要求其輸入電壓的幅度為0~+5V，現(xiàn)有信號變化范圍為-5V~+5V。試設計一電平抬高電路，將其變化范圍變?yōu)?~+5V。+5V-5V+5V+2.5V電平抬高電路A/D計算機vivovo=0.5vi+2.5Vvo=0.5vi+2.5V=0.5(vi+5)V_++10k

20k

+5V5k

vi20k

vo1vo_+20k

20k

10k

例3：由三運放放大器組成的溫度測量電路。Rt

：熱敏電阻集成化:儀表放大器voE=+5VRRRRtviR1R1+A3R2R2+A1_A2RRRW+Rt=f(T°C)E=+5VRRRRtviuoR1R1+A3R2R2+A1_A2RRRW+6.6變跨導式模擬乘法器*6.6.1變跨導式模擬乘法器的工作原理6.6.2模擬乘法器的應用

乘法器是一種廣泛使用的模擬集成電路，它可以實現(xiàn)乘、除、開方、乘方、調(diào)幅等功能，廣泛應用于模擬運算、通信、測控系統(tǒng)、電氣測量和醫(yī)療儀器等許多領(lǐng)域

其中K為比例因子。具有的量綱。模擬乘法器的電路符號如圖所示。

模擬乘法器符號1.運算電路乘方6.6.2模擬乘法器的應用除法

只有當vX2為正極性時，才能保證運算放大器是處于負反饋工作狀態(tài)，而vX1則可正可負，故屬二象限除法器。利用虛短和虛斷概念有得由乘法器的功能有開平方利用虛短和虛斷概念有得由乘法器的功能有vi必須為負值時，電路才能正常工作。圖中的二極管即為保證這一點而接入的。

2.壓控放大器

乘法器的一個輸入端加一直流控制電壓VC，另一輸入端加一信號電壓vs時，乘法器就成了增益為KVc的放大器。當Vc為可調(diào)電壓時，就得到可控增益放大器。

調(diào)制和解調(diào)在通信、廣播、電視和遙控等領(lǐng)域中得到廣泛的應用。利用模擬乘法器的功能很容易實現(xiàn)調(diào)制和解調(diào)的功能。3.調(diào)制解調(diào)

音頻信號需用高頻信號通過無線方式來運載，這里的高頻信號稱為載波信號，音頻信號稱為調(diào)制信號。將音頻信號“裝載”于高頻信號的過程稱為調(diào)制，將音頻信號取出稱為解調(diào)。幅度調(diào)制

使一個信號的幅度受另一個信號幅度的控制,前者稱為載波,一般是一個等幅正弦波，后者稱為調(diào)制信號。幅度調(diào)制也稱調(diào)幅，用AM表示。使一個信號的頻率受另一個信號幅度的控制；頻率調(diào)制也稱調(diào)頻，用FM表示。使一個信號的相位受另一個信號幅度的控制。相位調(diào)制也稱調(diào)相，用PM表示。是調(diào)制的反過程，解調(diào)也稱為檢波。解調(diào)示意圖調(diào)制頻率調(diào)制相位調(diào)制

(a)調(diào)幅波的時域波形(b)調(diào)幅波的頻域譜線幅度調(diào)制的示意圖如圖所示。音頻信號稱為載頻cf稱為下邊頻Ff-c

幅度調(diào)制

幅度調(diào)制一般是用一個頻率較低的調(diào)制信號去調(diào)制頻率較高的載波信號的幅度。可用下式表示（1）調(diào)幅信號的分析

調(diào)制：將音頻信號“裝載”于高頻信號的過程。帶通濾波器V是已調(diào)信號（調(diào)幅波）的振幅，隨調(diào)制信號變化，故稱為調(diào)幅（AM）（2）調(diào)幅電路單邊帶信號輸出輸出電壓含兩個頻率：上邊頻下邊頻音頻信號不是單一頻率，而是一個頻帶。輸出是以載波頻率為中心的頻帶。上邊帶下邊帶

如將調(diào)幅波全部頻率成分保留，這樣的調(diào)幅電路稱為完全調(diào)幅波電路；

將載波濾去，則為雙邊帶調(diào)幅電路；

只保留一個邊帶則為單邊帶調(diào)幅電路。若在調(diào)制器的輸出端加一個帶通濾波器，濾掉上邊帶信號，可得到單邊帶調(diào)幅電路。調(diào)幅信號的解調(diào)解調(diào)把調(diào)幅信號中的載波去掉，把調(diào)制信號即包絡線取出，即為調(diào)幅波的解調(diào)。低通濾波器*6.7放大電路中的噪聲與干擾6.7.1放大電路中的噪聲6.7.2放大電路中的干擾6.7.1放大電路中的噪聲1.噪聲的種類及性質(zhì)（1）電阻的熱噪聲