测控电路及装置
2009-7-29 1
第五章 信号运算电路
比例运算放大电路 ★
加法、减法运算电路 ★
对数、指数和乘、除运算电路
微分积分运算电路 ★
常用特征值运算电路测控电路及装置
2009-7-29 2
比例运算放大电路
同相比例放大电路
1i
o
u R
R
1A ff
u
u ＋
，电压跟随器，开路当特点：
1)(R
1
f
f
A
A
测控电路及装置
2009-7-29 3
比例运算放大电路
反相比例放大电路
1R
R
A u ff
u
u
i
o
相通常用于阻抗匹配和倒
，单位增益倒相器特点,1fA
测控电路及装置
2009-7-29 4
比例运算放大电路
差分比例放大电路
)( 12
1
ii
f
o uuR
R
u
有效抑制共模干扰电压特点,
测控电路及装置
2009-7-29 5
NP vv?
f1
1
O RR
Rv
R
v
R
vv
R
vv 0P
3
PI2
2
PI1
加法、减法运算电路
同相加法运算电路测控电路及装置
2009-7-29 6
0PN vv
1
NS1 -
R
vv
f
ON -
R
vv?
2
NS2 -
R
vv?
)( 2S
2
f
1S
1
f
O vR
Rv
R
Rv
加法、减法运算电路
反相加法运算电路测控电路及装置
2009-7-29 7
加法、减法运算电路
同相与反相加法电路比较
同相与反相
输入阻抗测控电路及装置
2009-7-29 8
加法、减法运算电路
减法运算电路方法：叠加原理测控电路及装置
2009-7-29 9
乘法、除法运算电路
常用芯片
AD534,AD734,AD834,MC1496等测控电路及装置
2009-7-29 10
乘法、除法运算电路
常用芯片测控电路及装置
2009-7-29 11
乘法、除法运算电路
常用芯片测控电路及装置
2009-7-29 12
to oio UdttuRCu 0)(1
微分积分运算电路
常用积分电路
反相积分电路
RC 1
积分作用的大小积分常数、
特点：
测控电路及装置
2009-7-29 13
微分积分运算电路
常用积分电路测控电路及装置
2009-7-29 14
测控电路及装置
2009-7-29 15
测控电路及装置
2009-7-29 16
微分积分运算电路
常用积分电路
常见积分电路波形不同输入波形下的输出测控电路及装置
2009-7-29 17
)(
1
1
11
2
0
11
2
信号为常数dtu
CR
u
R
R
u
dtu
CR
u
R
R
u
iio
t
iio
微分积分运算电路
常用积分电路
比例积分电路测控电路及装置
2009-7-29 18
dt
duRCu i
o
微分积分运算电路
常用微分电路基本微分电路
U
R
R
C
C1
i
1
N oU
实用微分电路测控电路及装置
2009-7-29 19
R
UI i
o
||?
常用特征运算电路
绝对值运算电路无关电流与二极管导通电压本质是全波或半波整流特点,
U
O
o
Ui
传输特性
N
∞U
i Uo
UN
R
IoVD1
VD3
VD2
VD4
mA
全波线性绝对值电路测控电路及装置
2009-7-29 20
常用特征运算电路
峰值检测电路测控电路及装置
2009-7-29 21
常用特征运算电路
峰值检测电路
实验仿真测控电路及装置
2009-7-29 22
多个参数的平均值 (如多点的平均温度 )
求和电路测控系统中，平均值代表不同的含义，设计电路时，
应根据具体情况，选用相应的运算电路
某个参数在一定时间内变化的平均值（如测量管道液体压力）
积分运算电路
常用特征运算电路
平均值运算电路测控电路及装置
2009-7-29 23
某些低频信号的干扰 (如电源或电磁干扰 )
低通滤波器电路
某交变参数的有效值 (如交流电压或电流的有效值 ) 绝对值电路和平均值电路测控电路及装置
2009-7-29 24
函数性运算电路特点,分段线性化，用折线近似逼近被模拟函数。
测控电路及装置
2009-7-29 25
测控电路及装置
2009-7-29 26
测控电路及装置
2009-7-29 27
1、当输入信号较小时
)/ / ()/ / ()( 654321 RRRRRR
R
r
R
du
duS f
in
f
i
o
o
2、当输入信号使 VD1导通时
)/ / ()( 6543 RRRR
R
du
duS f
i
o
o
65
6
43
4
21
2
RR
R
RR
R
RR
R
条件：
测控电路及装置
2009-7-29 28
3、当输入信号使 VD2导通时
)( 65 RR
R
du
duS f
i
o
o
4、当输入信号使 VD3导通时
0
i
o
o du
duS
65
6
43
4
21
2
RR
R
RR
R
RR
R
条件：
测控电路及装置
2009-7-29 29
作业：
5.1
5.2
5.4
5.7 分析图 5-27所示的运算电路的工作原理
2009-7-29 1
第五章 信号运算电路
比例运算放大电路 ★
加法、减法运算电路 ★
对数、指数和乘、除运算电路
微分积分运算电路 ★
常用特征值运算电路测控电路及装置
2009-7-29 2
比例运算放大电路
同相比例放大电路
1i
o
u R
R
1A ff
u
u ＋
，电压跟随器，开路当特点：
1)(R
1
f
f
A
A
测控电路及装置
2009-7-29 3
比例运算放大电路
反相比例放大电路
1R
R
A u ff
u
u
i
o
相通常用于阻抗匹配和倒
，单位增益倒相器特点,1fA
测控电路及装置
2009-7-29 4
比例运算放大电路
差分比例放大电路
)( 12
1
ii
f
o uuR
R
u
有效抑制共模干扰电压特点,
测控电路及装置
2009-7-29 5
NP vv?
f1
1
O RR
Rv
R
v
R
vv
R
vv 0P
3
PI2
2
PI1
加法、减法运算电路
同相加法运算电路测控电路及装置
2009-7-29 6
0PN vv
1
NS1 -
R
vv
f
ON -
R
vv?
2
NS2 -
R
vv?
)( 2S
2
f
1S
1
f
O vR
Rv
R
Rv
加法、减法运算电路
反相加法运算电路测控电路及装置
2009-7-29 7
加法、减法运算电路
同相与反相加法电路比较
同相与反相
输入阻抗测控电路及装置
2009-7-29 8
加法、减法运算电路
减法运算电路方法：叠加原理测控电路及装置
2009-7-29 9
乘法、除法运算电路
常用芯片
AD534,AD734,AD834,MC1496等测控电路及装置
2009-7-29 10
乘法、除法运算电路
常用芯片测控电路及装置
2009-7-29 11
乘法、除法运算电路
常用芯片测控电路及装置
2009-7-29 12
to oio UdttuRCu 0)(1
微分积分运算电路
常用积分电路
反相积分电路
RC 1
积分作用的大小积分常数、
特点：
测控电路及装置
2009-7-29 13
微分积分运算电路
常用积分电路测控电路及装置
2009-7-29 14
测控电路及装置
2009-7-29 15
测控电路及装置
2009-7-29 16
微分积分运算电路
常用积分电路
常见积分电路波形不同输入波形下的输出测控电路及装置
2009-7-29 17
)(
1
1
11
2
0
11
2
信号为常数dtu
CR
u
R
R
u
dtu
CR
u
R
R
u
iio
t
iio
微分积分运算电路
常用积分电路
比例积分电路测控电路及装置
2009-7-29 18
dt
duRCu i
o
微分积分运算电路
常用微分电路基本微分电路
U
R
R
C
C1
i
1
N oU
实用微分电路测控电路及装置
2009-7-29 19
R
UI i
o
||?
常用特征运算电路
绝对值运算电路无关电流与二极管导通电压本质是全波或半波整流特点,
U
O
o
Ui
传输特性
N
∞U
i Uo
UN
R
IoVD1
VD3
VD2
VD4
mA
全波线性绝对值电路测控电路及装置
2009-7-29 20
常用特征运算电路
峰值检测电路测控电路及装置
2009-7-29 21
常用特征运算电路
峰值检测电路
实验仿真测控电路及装置
2009-7-29 22
多个参数的平均值 (如多点的平均温度 )
求和电路测控系统中，平均值代表不同的含义，设计电路时，
应根据具体情况，选用相应的运算电路
某个参数在一定时间内变化的平均值（如测量管道液体压力）
积分运算电路
常用特征运算电路
平均值运算电路测控电路及装置
2009-7-29 23
某些低频信号的干扰 (如电源或电磁干扰 )
低通滤波器电路
某交变参数的有效值 (如交流电压或电流的有效值 ) 绝对值电路和平均值电路测控电路及装置
2009-7-29 24
函数性运算电路特点,分段线性化，用折线近似逼近被模拟函数。
测控电路及装置
2009-7-29 25
测控电路及装置
2009-7-29 26
测控电路及装置
2009-7-29 27
1、当输入信号较小时
)/ / ()/ / ()( 654321 RRRRRR
R
r
R
du
duS f
in
f
i
o
o
2、当输入信号使 VD1导通时
)/ / ()( 6543 RRRR
R
du
duS f
i
o
o
65
6
43
4
21
2
RR
R
RR
R
RR
R
条件：
测控电路及装置
2009-7-29 28
3、当输入信号使 VD2导通时
)( 65 RR
R
du
duS f
i
o
o
4、当输入信号使 VD3导通时
0
i
o
o du
duS
65
6
43
4
21
2
RR
R
RR
R
RR
R
条件：
测控电路及装置
2009-7-29 29
作业：
5.1
5.2
5.4
5.7 分析图 5-27所示的运算电路的工作原理
