第6章信号运算电路习题解答.doc

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1、第 6 章习题解答自测题 6一、填空题1采用 BJT 工艺的集成运放的输入级是( )电路,而输出级一般是( )电路。2在以下集成运放的诸参数中,在希望越大越好的参数旁注明“ ”,反之则注明“”。vdA( ) , CMRK( ) , id( ) , icR( ) , o( ) , BW( ) ,BWG( ) ,SR ( ) , IOV( ) , dTIO/( ) , IO( ) , dTIO/( ) 。3集成运放经过相位补偿后往往具有单极点模型,此时-3dB 带宽 BW 与单位增益带宽 BWG 之间满足关系式( ) 。4集成运放的负反馈应用电路的“理想运放分析法则”由虚短路法则,即( )和虚开路

2、法则,即( )组成。5理想运放分析法实质是( )条件在运放应用电路中的使用。6图 T6-1a 是由高品质运放 OP37 组成的( )放大器,闭环增益等于( )倍。在此放大器中,反相输入端称为( ) 。电路中 10k电位器的作用是( ) 。RP 的取值应为( ) 。7将图 T6-1a 中电阻( )换成电容,则构成反相积分器。此时 uo( ) ,应取 RP=( ) 。8将图 T6-1a 中电阻( )换成电容,则构成反相微分器。此时.vo( ) ,R P 应取( ) 。9图 T6-1b 是( )放大器,闭环增益等于( )倍。应取 RP( ) 。10比较图 T6-1a 和图 T6-1b 两种放大器,前

3、者的优点是没有( )电压,缺点是( )较小。 +图 T61a 图 T61b11将图 T6-1b 中的电阻( )开路,电阻( )短路,电路即构成电压跟随器。12负反馈运放的输出电压与负载电阻几乎无关的原因是( ) 。13从正弦稳态分析的观点来观察微分器和积分器,二者都是( )移相器。但微分器输出电压的振幅与输入信号频率成( ) ,而积分器却成( ) 。14用理想运放分析法分别求图 T61c 中 4 个运放应用电路的 io 表达式。( ) ( )(a) (b)( ) BEV( ) (c) (d)图 T61c解:1、差动放大,互补射级输出2、 , , , , , , , , , , ,3、 GvdB

4、WA4、 V, 0I5、深度负反馈6、反相, 7,虚地,调零, .98k解:闭环增益:2 点电位 U2,3 点电位 U3,U2U 3021oifuuR1oifuR147foiRRP 取值:1/0.98fk7、 f, ,1iudtC解:R P 取值:1k8、 1, , 47ifduCt解:R P 取值:1fk9、同相,48, 0.98解:闭环增益:iu1011048fooiif f iRuuRRRP 取值:1/.98fk10、共模输入,输入电阻11、 1R, f12、因电压取样深负反馈使负反馈运放的输出电阻为零13、90 o,正比,反比14、 , , ,12osiiR2sofLuR(1)oif1

5、zoViR解:(a):2u1121siRu2o1122sosRiiii(b):12LoLouRii22s ssoLofoff fLuiuRiiRiR(c):1fiuR1 (1)fiiooiRuRf(d):zuV1zoiR二 、 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90 O,应选用 。(2)欲将正弦波电压转换成二倍频电压,应选用 。(3)欲将正弦波电压叠加上一个直流量,应选用 。(4)欲实现 Au100 的放大电路,应选用 。(5)欲将方波电压转换

6、成三角波电压,应选用 。(6)欲将方波电压转换成尖顶波波电压,应选用 。解:( 1) C ( 2) F ( 3) E ( 4) A ( 5) C ( 6) D三、已知图 T63 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。图 T63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I3142O2O43O3I1O I34321f2I1f1 )b(d )()( )a(uRkukuRtuCuRR习题 66.1 一个运放的转换速率

7、为 2V/s,要得到有效值为 5V 的正弦电压输出,输入信号频率最高不能超过多少?解:此时输出 0v的最在斜率:,max|52oduft;该值必须小于 SR。即 65210f621045.8f(Hz ) 45KHz6.2 分别选择“反相”或“同相”填入下列各空内。(1) 比例运算电路中集成运放反相输入端为虚地,而 比例运算电路中集成运放两个输入端的电位等于输入电压。(2) 比例运算电路的输入电阻大,而 比例运算电路的输入电阻小。(3) 比例运算电路的输入电流等于零,而 比例运算电路的输入电流等于流过反馈电阻中的电流。(4) 比例运算电路的比例系数大于 1,而 比例运算电路的比例系数小于零。解:

8、 ( 1) 反 相 , 同 相 ( 2) 同 相 , 反 相 ( 3) 同 相 , 反 相( 4) 同 相 , 反 相6.3 填空:(1) 运算电路可实现 Au1 的放大器。(2) 运算电路可实现 Au0 的放大器。(3) 运算电路可将三角波电压转换成方波电压。(4) 运算电路可实现函数 YaX 1bX 2cX 3,a、b 和 c 均大于零。(5) 运算电路可实现函数 YaX 1bX 2cX 3,a、b 和 c 均小于零。(6) 运算电路可实现函数 YaX 2。解:( 1) 同 相 比 例 ( 2) 反 相 比 例 ( 3) 微 分 ( 4) 同 相 求 和( 5) 反 相 求 和 ( 6)

9、乘 方6.4 设图 P6-4 中的运放是理想的,求输出电压的表达式。图 P6-4解:13A是电压跟随器,利用迭加原理, , 01u0213u0312123()oou6.5 电路如图 P6-5 所示,集成运放输出电压的最大幅值为14V,填表。图 P6-5解:uO1 ( Rf /R) uI 10 uI, uO2 (1+Rf /R ) uI 11 uI。 当 集 成 运 放 工 作 到 非线 性 区 时 , 输 出 电 压 不 是 14V, 就 是 14V。uI/V 0.1 0.5 1.0 1.5uO1/V 1 5 10 14uO2/V 1.1 5.5 11 146.6 用运放设计一个同相加法器,使

10、其输出为 uo=6u1+4u2。解:由同相加法器公式推倒,可以得到: 1203()uR取 3k, 1k, 23Rk则 264ou取 4R,则 /P 由上式解得 4PRk 解图 6.6设计数据汇总: 312, 41Rk, 12k, 23Rk, 4Pk电路图如解图 6.6。6.7 设计一个比例运算电路, 要求输入电阻 Ri20k, 比例系数为100。解: 可采用反相比例运算电路,电路形式如图 P6-2 (a)所示。R 20k,R f2M。6.8 电路如图 P6-8 所示,试求:图 P6-8(1)输入电阻;(2)比例系数。解:由图可知 Ri50k,u M2u I。342Ri即 3O42u输出电压 I

11、MO105u6.9 电路如图 P6-8 所示,集成运放输出电压的最大幅值为14V,u I 为 2V 的直流信号。分别求出下列各种情况下的输出电压。(1)R 2 短路;(2)R 3 短路;(3)R 4 短路;(4)R 4 断路。解:(1) V 2I13Ouu(2) V4 2I1OuRu(3)电路无反馈,u O14V(4) 8 4I132Ou6.10 求图 P6-10 电路的输出电压 uo。假定运放是理想的,且 R1=R3,R 2=R4。图 P6-10解:由题意可知: 1212()of fuuRR3434f由题设及 v,成立3124ofuRR又 31, 4212()ofu6.11 试求图 P6-11 所示各电路输出电压与输入电压的运算关系式。

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