第二十六讲 信号的转换第二十六讲 信号的转换一、概述二,u-i转换电路三、精密整流电路四,u-f转换电路一、概述
信号的发送：调幅、调频、调相
信号的接收：解调
信号对负载的驱动,i-u,u-i
信号的预处理,AC-DC（整流、检波、滤波）
DC-AC（斩波）
信号的接口电路,A-D（ 如 u-f）,D-A
二,u-i 转换电路
iIO RRui,RRRui iIL,
若信号源不能输出电流，则选电路一；若信号源能够输出一定的电流，则可选电路二。
若负载需接地，则上述两电路均不符合要求。
电路一 电路二引入了电流串联负反馈 引入了电流并联负反馈豪兰德电流源电路
O
P
3
PO
2
OP
1
PI
O321
i
R
u
R
uu
R
uu
R
uu
iiiii RRRR
，
，
R
ui
R
R
R
R I
O
3
1
2,则若电路既引入了负反馈，又引入了正反馈。
稳定相互抵消，则 O
OOPL
OL i
iuuR
iR
如何求解输出电阻？
为什么一般的整流电路不能作为精密的信号处理电路？
三、精密整流电路若 uImax<Uon，则在 uI的整个周期中 uO始终为零；若
uImax>Uon,则 uO仅在大于 Uon近似为 uI，失真。
精密整流电路是信号处理电路，不是电源中 AC-DC的能量转换电路；实现微小信号的整流。
设 R＝ Rf
。导通，
截止，，时，
IO2
1
'
OI
D
D00
uu
uu
。导通，
截止，，时，
0D
D00
O1
2
'
OI
u
uu
对于将二极管和晶体管作电子开关的集成运放应用电路，在分析电路时，
首先应判断管子相当于开关闭合还是断开，它们的状态往往决定于输入信号或输出信号的极性。
精密整流电路的组成半波整流，若加 uI的负半周，则实现全波整流
0I?u
0I?u
全波精密整流电路
)0( 0
)0( 2
IO1
IIO1
uu
uuu
IO1O uuu
。时,IOI 0 uuu
。时,IOI 0 uuu
IO uu?
二倍频三角波绝对值运算电路四,u-f 转换电路（ 压控振荡器 ）
≈T
1,电荷平衡式压控振荡器电路的组成：由锯齿波发生电路演变而来。
若 T2决定于外加电压，则电路的振荡频率就几乎仅仅受控于外加电压，实现了 u→ f 的转换。
1,电荷平衡式压控振荡器
R1>>R5
TU?
TU?
ZU?
ZU?
Z
3
2T U
R
RU
Z
I
21
3
1 2
1
U
u
CRR
R
Tf
单位时间内脉冲个数表示电压的数值，故实现 A/D转换
TI
1
T1I
1
T
11 UTu
CRUTuCRU
若 uI>0，则电路作何改动？
2,复位式压控振荡器
R E F
I1
U
CuRf?
讨论一,分析图示两个电路的功能。
u-i 转换电路 绝对值运算电路－精密整流电路
iO＝？ uO＝？
清华大学 华成英
hchya@tsinghua.edu.cn
1,晶体管什么情况下导通？什么情况下截止？
2,晶体管饱和导通和截止 uO1和 uI的运算关系？
3,uI的极性？
4,uO1,uO2的波形？
5,uI与振荡频率的关系？
讨论二,已知三极管饱和压降为 0。
A 1
A 2
T
R
1
R
2
R
2
R
2
R
2
R
1
R
3
C
R 1 =2 R 2
u
I
u O1
u O2
R
4
信号的发送：调幅、调频、调相
信号的接收：解调
信号对负载的驱动,i-u,u-i
信号的预处理,AC-DC（整流、检波、滤波）
DC-AC（斩波）
信号的接口电路,A-D（ 如 u-f）,D-A
二,u-i 转换电路
iIO RRui,RRRui iIL,
若信号源不能输出电流，则选电路一；若信号源能够输出一定的电流，则可选电路二。
若负载需接地，则上述两电路均不符合要求。
电路一 电路二引入了电流串联负反馈 引入了电流并联负反馈豪兰德电流源电路
O
P
3
PO
2
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1
PI
O321
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R
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R
uu
R
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3
1
2,则若电路既引入了负反馈，又引入了正反馈。
稳定相互抵消，则 O
OOPL
OL i
iuuR
iR
如何求解输出电阻？
为什么一般的整流电路不能作为精密的信号处理电路？
三、精密整流电路若 uImax<Uon，则在 uI的整个周期中 uO始终为零；若
uImax>Uon,则 uO仅在大于 Uon近似为 uI，失真。
精密整流电路是信号处理电路，不是电源中 AC-DC的能量转换电路；实现微小信号的整流。
设 R＝ Rf
。导通，
截止，，时，
IO2
1
'
OI
D
D00
uu
uu
。导通，
截止，，时，
0D
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O1
2
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OI
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uu
对于将二极管和晶体管作电子开关的集成运放应用电路，在分析电路时，
首先应判断管子相当于开关闭合还是断开，它们的状态往往决定于输入信号或输出信号的极性。
精密整流电路的组成半波整流，若加 uI的负半周，则实现全波整流
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全波精密整流电路
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IIO1
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IO1O uuu
。时,IOI 0 uuu
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二倍频三角波绝对值运算电路四,u-f 转换电路（ 压控振荡器 ）
≈T
1,电荷平衡式压控振荡器电路的组成：由锯齿波发生电路演变而来。
若 T2决定于外加电压，则电路的振荡频率就几乎仅仅受控于外加电压，实现了 u→ f 的转换。
1,电荷平衡式压控振荡器
R1>>R5
TU?
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ZU?
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Z
3
2T U
R
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21
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单位时间内脉冲个数表示电压的数值，故实现 A/D转换
TI
1
T1I
1
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11 UTu
CRUTuCRU
若 uI>0，则电路作何改动？
2,复位式压控振荡器
R E F
I1
U
CuRf?
讨论一,分析图示两个电路的功能。
u-i 转换电路 绝对值运算电路－精密整流电路
iO＝？ uO＝？
清华大学 华成英
hchya@tsinghua.edu.cn
1,晶体管什么情况下导通？什么情况下截止？
2,晶体管饱和导通和截止 uO1和 uI的运算关系？
3,uI的极性？
4,uO1,uO2的波形？
5,uI与振荡频率的关系？
讨论二,已知三极管饱和压降为 0。
A 1
A 2
T
R
1
R
2
R
2
R
2
R
2
R
1
R
3
C
R 1 =2 R 2
u
I
u O1
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R
4
