第七章 信号的运算
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(08 分)1.某放大电路如图所示,已知A 1、A 2为理想运算放大器。
(1)当I I I u u u ==21时,证明输出电压o u 与输入电压I u 间的关系式为I o u R R R R u ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=31421。
(2)当21=I u V 时,8.1=o u V , 问1R 应取多大?(10 分)2.左下图示放大电路中,A 1、A 2为理想运算放大器,已知5.01=I u mV ,5.02-=I u mV 。
(1)分别写出输出电压01u 、2o u 、o u 的表达式,并求其数值。
(2)若不慎将1R 短路,问输出电压o u =?(06 分)3.右上图示放大电路中,已知A 1、A 2为理想运算放大器。
(1)写出输出电压o u 与输入电压1I u 、2I u 间的关系式。
(2)已知当1I u =1V 时, o u =3V ,问2I u =?(10 分)4.电流-电流变换电路如图所示,A 为理想运算放大器。
(1)写出电流放大倍数SL i I I A =的表达式。
若=S I 10mA ,L I =? (2)若电阻F R 短路,L I =?(10 分)5.电流放大电路如左下图所示,设A 为理想运算放大器。
(1)试写出输电流L I 的表达式。
(2)输入电流源L I 两端电压等于多少?(10 分)6.大电流的电流-电压变换电路如右上图所示,A 为理想运算放大器。
(1)导出输出电压O U 的表达式)(I O I f U =。
若要求电路的变换量程为1A ~5V ,问3R =?(2)当I I =1A 时,集成运放A 的输出电流O I =?(08 分)7.基准电压-电压变换器电路如下图所示,设A 为理想运算放大器。
(1)若要求输出电压U o 的变化范围为4.2~10.2V ,应选电位器R W =?(2)欲使输出电压U o 的极性与前者相反,电路将作何改动?(10 分)8.同相比例运算电路如图所示,已知A 为理想运算放大器,其它参数如图。
第 7章 信号 的运算和处理1、A 为理想运算放大器。
2(08分)1.某放大电路如图所示,已知A u u I 2u Iu o 与输入电压 u I 间 的关系式为( 1)当时,证明输出电压I1R R 4 2 u o1u 。
I R R 31uI 12V 时, u 1.8V ,问 R 应取多大 ? (2)当o 1u I 1 0.5 mV ,A 、 A 为理想运算放大器,已知 (10分)2.左下图示放大电路中,1 2u I 2 0.5 mV 。
( 1)分别写出输出电压 u 01、 u o2、 u的表达式,并求其数值。
ou=?o( 2)若不慎将 R 短路,问输出电压1A 、A 为理想运算放大器。
(06分)3.右上图示放大电路中,已知(1)写出输出电压 u 1 2u I 1、 u I 2间 的关系式。
与输入电压o (2)已知当 u =1V 时,I1uo u I 2=?= 3V ,问(10分)4.电流 -电流变换电路如图所示, A 为理想运算放大器。
I L (1)写出电流放大倍数 A i , =?I S 10mA IL的表达式。
若I SR FI=?L(2)若电阻短路,(10分)5.电流放大电路如左下图所示,设A为理想运算放大器。
I L(1)试写出输电流的表达式。
(2)输入电流源I L两端电压等于多少?(10分)6.大电流的电流-电压变换电路如右上图所示,A为理想运算放大器。
1A~(1)导出输出电压U O的表达式U O f (I )。
若要求电路的变换量程为IR5V,问=?3(2)当I I=1A时,集成运放 A 的输出电流I O=?(08分)7.基准电压-电压变换器电路如下图所示,设A为理想运算放大器。
( 1)若要求输出电压 U 的变化范围为 4.2~10.2V,应选电位器 R=?o W ( 2)欲使输出电压 U 的极性与前者相反,电路将作何改动?o(10分)8.同相比例运算电路如图所示,已知A为理想运算放大器,其它参数如图。
一、实验目的1. 理解信号的基本运算概念,包括信号的加法、减法、乘法和除法。
2. 掌握使用MATLAB进行信号运算的方法。
3. 分析信号运算后的特性,如幅度、相位和时域变化。
二、实验原理信号的运算是指对两个或多个信号进行数学运算,得到新的信号。
常见的信号运算包括:1. 信号的加法:将两个信号的幅度值相加,得到新的信号。
2. 信号的减法:将一个信号的幅度值减去另一个信号的幅度值,得到新的信号。
3. 信号的乘法:将两个信号的幅度值相乘,得到新的信号。
4. 信号的除法:将一个信号的幅度值除以另一个信号的幅度值,得到新的信号。
三、实验仪器与软件1. 仪器:示波器、信号发生器、计算机2. 软件:MATLAB四、实验内容与步骤1. 实验一:信号的加法与减法(1)使用信号发生器产生两个正弦信号,频率分别为1Hz和2Hz,幅度分别为1V和2V。
(2)将两个信号分别输入示波器,观察波形。
(3)使用MATLAB编写程序,将两个信号相加和相减,并绘制结果波形。
(4)分析结果,比较加法和减法运算对信号特性的影响。
2. 实验二:信号的乘法与除法(1)使用信号发生器产生两个正弦信号,频率分别为1Hz和2Hz,幅度分别为1V和2V。
(2)将两个信号分别输入示波器,观察波形。
(3)使用MATLAB编写程序,将两个信号相乘和相除,并绘制结果波形。
(4)分析结果,比较乘法和除法运算对信号特性的影响。
3. 实验三:信号运算的时域分析(1)使用MATLAB编写程序,对实验一和实验二中的信号进行时域分析,包括信号的幅度、相位和时域变化。
(2)比较不同信号运算后的特性变化。
五、实验结果与分析1. 实验一:信号的加法与减法通过实验,观察到信号的加法和减法运算对信号的幅度和相位有显著影响。
加法运算使信号的幅度增加,相位保持不变;减法运算使信号的幅度减小,相位保持不变。
2. 实验二:信号的乘法与除法通过实验,观察到信号的乘法和除法运算对信号的幅度和相位有显著影响。
第7章信号的运算和处理自测题一、现有电路:A.反相比例运算电路B.同相比例运算电路C.积分运算电路D.微分运算电路E.加法运算电路F.乘方运算电路选择一个合适的答案填入空内。
(1)欲将正弦波电压移相+90o,应选用( C )。
(2)欲将正弦波电压转换成二倍频电压,应选用( F )。
(3)欲将正弦波电压叠加上一个直流量,应选用( E )。
(4)欲实现A u=−100 的放大电路,应选用( A )。
(5)欲将方波电压转换成三角波电压,应选用( C )。
(6)欲将方波电压转换成尖顶波波电压,应选用( D )。
二、填空:(1)为了避免50H z电网电压的干扰进入放大器,应选用( 带阻)滤波电路。
(2)已知输入信号的频率为10kH z~12kH z,为了防止干扰信号的混入,应选用( 带通)滤波电路(3)为了获得输入电压中的低频信号,应选用( 低通)滤波电路。
(4)为了使滤波电路的输出电阻足够小,保证负载电阻变化时滤波特性不变,应选用( 有源)滤波电路。
三、已知图T7.3所示各电路中的集成运放均为理想运放,模拟乘法器的乘积系数k大于零。
试分别求解各电路的运算关系。
(a)(b)图T7.3解:图(a)所示电路为求和运算电路,图(b)所示电路为开方运算电路。
它们的运算表达式分别为:(a) 12413121234()(1)//f I I O f I R u u R u R u R R R R R R =-+++⋅⋅+ 11O O u u dt RC =-⎰(b) '23322144O I O O R R R u u u ku R R R =-⋅=-⋅=-⋅O u =习题本章习题中的集成运放均为理想运放。
7.1填空:(1) ( 同相比例 )运算电路可实现A u >1 的放大器。
(2) ( 反相比例 )运算电路可实现A u <0 的放大器。
(3) ( 微分 )运算电路可将三角波电压转换成方波电压。
(4)( 同相求和 )运算电路可实现函数123Y aX bX cX =++,a 、b 和c 均大于零。