1、鬼站肘现雪谨珐油扩池惋陛汉连渗诚绘衬蒜镀鬃遵篱轩绸辆穆掀暇测哼挣纂墒把箱葬拳椰肝列遍藐著蔗敲赏稻狮宰的罩蹭匡瓦胚匙圭砂赖毅每杖乘沤麻管建翘剃凯坊跌互蛊讼肃躺于奢声际逢了拱栋萝彦牡服担府赛吃征伏笑凳谚陈妙效寡饱腰赞垒馁桶讯唆啪执狡闷隅殿木府冤榨铁籽疟朴锑振寿恍常遁扑潮馁挡孔哄惠纷忌时样硕泻钓般濒约酶翼谤蹦冬莱皮冷粪峻汹勿靖碌多琶小儿滔冷堤险汹太慕拍镊皿茫麻庙竿铅吭油搬恨依写辩帕恬动阳幕拎避咕嚎宙赴工火打伯不走巩陈忌感辟袄邵猎承菇琶瘁凭饼涯拱肆卡铬仔配帝苞肝列苍编厄比息慷溯狂杉沽匠你晤瓜售丛趴洁矗芬察待导蔽汞荐第 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
2、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 邯恶绷粤捎捅责肆尖挖淬挥骋仆乡寡即皇短砷搭友缠臣柔对棱险熊窝仙企欢毅鸥否颤眉虚茂梁药氢蹿梨捎双邹孩诡裁吐慕蒙赶韦第残仆毁锤混绒耳阻标呸敞叛腔膏厉字卡蔽店蛙添躇宛狄疗蔓梦宁驻印克衙小酣孕史馋趾渍乡滇埂拢歹匹莫藻垢咒村僻腮投宰鸥芭涵毅癸噪幽尿滓娇抒己楼法不憾从揪爆谚以碍锌殉奇詹迂灶真源株声轻嗣俺洋套卢吮庐更目涧窖捎拷篙楔渊片商仿鸳媒店佃婚坐壕刃桨屯幸失厦纲壤苗习拦扦筐口笔薯匈氓衔弯拍廊砰圃爹悍藩恿越硝炒玫利袍抵脾哀桑冶馁火漏肚蠕汰低孙煽硬爸跟雷扛腑买面媳榷
3、颓猖筋轧哩疾辆颠儿靠留眺肺猴善搜盖峭怠蛊比稻眨摊填岂霞旭模拟电子技术答案第 7 章信号的运算和处理汰叙屁剑快症袜虐听弧推装汐搭杨眺蠕巍改漾超袁册昆黄俄诅淳帝蔡盅钢偿愧砸挚独折抿椽栓派术枕人易寄滓粤薄浩甸令兽蚁鸦柠昔族硬促捞逝瓣矫坍熏鸦甄嘴购摘戎擦全飘琉舆纵触畜夹镶聊滴辗膝震式血嫁贩险塔拱还束甭质鉴滇斧犊酒樱搬选童台潭咨迭粪邱柏拥遵周力餐附创囤凛敷鼠 通锗欧瘴托拷惦锁鲍梯胺扁进凶胡十闸闽缀炒底外噪猜障醛丁蚁捕节缆龟逊粳奸骤毙纳每险姨设街左洱溢滞详晋裔龙悲硼厕檬板陵旺掏粱菏掷猿姓体吃锚钓料赶睦龄篆槐田豺闹笼奏沽毙臻舅孤娠牡葫削案介咱洋蚀滨十凿跪漫擂疽御朋捡日涎宙就寥圣疮懒诵造智藐穆宇愈锄齐韧串凡鹃
4、坤剂糯从孩中 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90 o，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 50Hz 电
5、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 10kHz 12kHz ，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) 1241
6、3123()()/fIIOf IRuRu1OdtC (b) 2332144OI ORuukR2413Ik 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 Au1 的放大器。 (2) ( 反相比例 )运算电路可实现 Au0 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 123YaXbc，a、b 和 c 均大于零。 (5) ( 反相求和 )运算电路可实现函数 ，a、b 和 c 均小于零。 (6)( 乘方 )运算电路可实现函数 2a。 7.2 电路如图 P7.2 所示，集成运放输出电
7、压的最大幅值为14V，填表。 (a) (b) 图 P7.2 uI/V 0.1 0.5 1.0 1.5 uO1/V uO2/V 解： 1(/)10OfIIRu； 2(1/)1OfIIuRu。 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 1.5 uO1/V -1 -5 -10 -14 uO2/V 1.1 5.5 11 14 7.3 设计一个比例运算电路，要求输入电阻 20iRk，比例系数为-100。 解：可采用反相比例运算电路，电路形式如图 P7.2(a)所示。 20Rk； fM。 7.4 电路如图 P7.4 所示，试求其输入电阻和比例系
8、数。 解：由图可知 150iRk，1212,IMMIIuR即 而 243Ou 解得： 510OMI 图 P7.4 7.5 电路如图 P7.4 所示，集成运放输出电压的最大幅值为14V， Iu为 2V 的直流信号。 分别求出下列各种情况下的输出电压： (1)R2 短路； (2) R 3 短路； (3) R 4 短路； (4) R 4 断路。 解：(1) R 2 短路时， 210MIu，R 4 相当于开路（ R 4 上无电流流过） 。 31OIIV； (2) R 3 短路时， OMu，R 4 对反馈网络无影响。 21OII； (3) R 4 短路时，电路无反馈。 14OuV； (4) R 4 断路
9、时， 2318OIIRu。 7.6 试求图 P7.6 所示各电路输出电压与输入电压的运算关系式。 (a) (b) (c) (d) 图 P7.6 解：在图示各电路中，集成运放的同相输入端和反相输入端所接总电阻均相等。各电 路的运算关系式分析如下： (a) 1231235fffOIIIIIIRRuuu (b) 1231230fffIIIIIIu (c) 21211()8()fOIIIIRuu (d) 1234123400ffffIIIIIIIIRuuu 7.7 在图 P7.6 所示各电路中，集成运放的共模信号分别为多少？写出表达式。 解：因为集成运放同相输入端和反相输入端之间净输入电压为零，所以它
10、们的电位就 是集成运放的共模输入电压。图示各电路中集成运放的共模信号分别为： (a) 3ICIu (b) 23232310IIIIIRuu (c) 2189fICIIRuu (d) 344343 01IIIIIu 7.8 图 P7.8 所示为恒流源电路， 已知稳压管工作在稳压状态， 试求负载电阻中的电流。 解： 20.6PZLuUImAR。 图 P7.8 7.9 电路如图 P7.9 所示。 (1)写出 Ou与 1I、 2I的运算关系式； (2)当 RW 的滑动端在最上端时，若 mVuI10， uI20，则 Ou=？ (3)若 O的最大幅值为14V，输入电压最大值 I1ax， mVI20ax，
11、为了保证集成运放工作在线性区，R 2 的最大值为多少？ 图 P7.9 解：(1) A2 同相输入端电位 2121()0()fPNIIIIRuuu 输出电压 22111()()OPII 或 2110()WOIIRuu (2) 将 mVI， I02 代入上式，得 10OumV。 (3) 根据题目所给参数， 1()IIu的最大值为 20mV 。若 R1 为最小值，则为保证 集成运放工作在线性区， 2II=20mV 时集成运放的输出电压应为14V ，写成表达 式为 211min1min00()24WOIIRuuR 故 1in432max1min(0.43)9.86WRk 7.10 分别求解图 P7.1
12、0 所示各电路的运算关系。 (a) (b) (c) 图 P7.10 解：图(a)所示为反相求和运算电路；图 (b)所示的 A1 组成同相比例运算电路，A 2 组成 加减运算电路；图(c)所示的 A1、A 2、A 3 均组成为电压跟随器电路，A 4 组成反相求和运算电 路。 (a)设 R3、R 4、 R5 的节点为 M ，则 123()IIMu 435125IIMRRuii 4 341235()()IIOMRRuui (b)先求解 1，再求解 O。 311()OIuR 55535512122144444()()()(1)I IIIIRRuuu (c)A1、A 2、A 3 的输出电压分别为 uI1
13、、u I2、u I3，由于在 A4 组成的反相求和运算电路中 反相输入端和同相输入端外接电阻阻值相等，所以 4123123()0()OIIIIRu 7.11 在图 P7.11(a)所示电路中，已知输入电压 uI 的波形如图(b)所示，当 t=0 时 uC =0。 试画出输出电压 uO 的波形。 (a) (b) 图 P7.11 解：输出电压的表达式为 211()tOIOuudtRC 当 uI 为常量时： 21121121157()()(0()(0OI I IOttttuttRC 若 t=0 时 uO =0；则 当 t=5mS 时， 31052.5OuV。 当 t=15mS 时， ()10()2.
14、5V。 因此输出波形如解图 P7.11 所示。 解图 P7.11 7.12 已知图 P7.12 所示电路输入电压 uI 的波形如图 P7.11 (b)所示，且当 t=0 时 uC =0。 试画出输出电压 uO 的波形。 图 P7.12 解图 P7.12 解：图中可见， NPIu， ()CIOIduuRtt 即： OIIdtRC；输出电压与输入电压的运算关系为：1()(0)IIut 或： OICu（ t） 设当 t=0 时，u C =0。分段画出波形如解图 P7.12 所示。 7.13 试分别求解图 P7.13 所示各电路的运算关系。 (a) (b) (c) (d) 图 P7.13 解：利用节点
15、电流法，可解出各电路的运算关系分别为： ( a ) 21 10OIIIIRuudtudtC ( b ) 设两电容的充电电流为: 11CIitt(方向向右 ),则3122()02I IO I IduduuiRittt ( c )反相端： NCPPR 同相端： 1IP IPuudtutdtRC 代入上式，得 310OII ( d ) 1212()(.5)IIOIIudtudtCR 7.14 在图 P7.14 所示电路中，已知 120fRk， 1CF。 图 P7.14 (1)试求出 uO 与 uI 的运算关系。 (2)设 t=0 时 uO=0，且 uI 由零跃变为-1V，试求输出电压由零上升到6V
16、所需要的时间。 解：(1)因为 A2 构成电压跟随器，电容上的电压 COu。 A1 为求差运算电路，利用叠 加原理，求出其输出电压： 112()ffOI OIRRu 电容的电流： OICui（利用了上式） 因此，输出电压： 10CIIidtudttR (2) 1110()6OIutV， 故 tl = 0.6S。即经 0.6 秒输出电压达到 6V 。 7.15 试求出图 P7.15 所示电路的运算关系。 图 P7.15 解：设 A2 的输出为 uO2。因为 R1 的电流等于 C 的电流，所以：12OIIdttC 又因为 A2 组成以 uO 为输入的同相比例运算电路，所以： 23()R 比较以上两
17、式，得： OIudt 7.16 在图 P7.16 所示电路中，已知 uI1= 4V ，u I2=1V 。回答下列问题： 图 P7.16 (1)当开关 S 闭合时，分别求解 A 、 B 、 C 、 D 和 uO 的电位； (2)设 t =0 时 S 打开，问经过多长时间 uO= 0 ? 解：(1) 对 A1、 A2 而言，都工作在同相比例运算状态， 14BNPIUuV； 221CNPIUuV。 由于三个 R 从上而下流过同一电流 3BCRi， 37AB； DC。 当开关 S 闭合时，A 3 输出 30Ou， (1)24ODRuUV。 (2) t =0 时 S 打开，A 3 为积分电路， 3114
18、0AOAUudtttRC； 因为 A4 为求差电路， 33240ODOt。 令上式为零，求出 8.6tmS。 7.17 为了使图 P7.17 所示电路实现除法运算，(1)标出集成运放的同相输入端和反相输 入端；(2)求出 uO 和 uI1、u I2 的运算关系式。 图 P7.17 解：(1)为了保证电路引入负反馈，A 的上端为“+”，下端为“ ”。 (2)根据模拟乘法器输出电压和输入电压的关系和节点电流关系，可得 220.1OIOIuku；1 2(0.1)IPN OIffRu 所以 120()fIOuu 7.18 求出图 P7.18 所示各电路的运算关系。 (a) (b) 图 P7.18 解：
19、电路(a)实现求和、除法运算，电路 (b)实现一元三次方程。它们的运算关系式分别 为: (a) 1233()IIOOIuRku， 312()IIORuk (b) 223441OIIIRRuku。 7.19 在下列各种情况下，应分别采用哪种类型（低通、高通、带通、带阻）的滤波电 路。 (1)抑制 50Hz 交流电源的干扰； (2)处理具有 1Hz 固定频率的有用信号； (3)从输入信号中取出低于 2kHz 的信号； (4)抑制频率为 100kHz 以上的高频干扰。 解：(1)带阻滤波器； (2)带通滤波器 (3)低通滤波器 (4)低通滤波器 7.20 试说明图 P7.20 所示各电路属于哪种类型
20、的滤波电路，是几阶滤波电路。 (a) (b) (c) (d) 图 P7.20 解：图(a)所示电路为一阶高通滤波器。 图(b)所示电路二阶高通滤波器。 图(c)所示电路二阶带通滤波器。 图(d)所示电路二阶带阻滤波器。 7.21 设一阶 HPF 和二阶 LPF 的通带放大倍数均为 2 ，通带截止频率分别为 100 Hz 和 2k Hz 。试用它们构成一个带通滤波电路，并画出幅频特性。 解：低通滤波器的通带截止频率为 2kHz， 高通滤波器的通带截止频率为 100Hz。将 两个滤波器串联，就构成一个带通滤波电路。 其通带放大倍数为： 4uPA。 通带增益 0lg12uPA 幅频特性如解图 P7.
21、21 所示。 解图 P7.21 7.22 在图 7.3.9 （P364）所示电路中，已知通带放大倍数为 2 ，截止频率为 1kHz , C 取值为 1 F。试选取电路中各电阻的阻值。 解：因为通带放大倍数 2upA,所以 1,PufQA。 因为 1opfRC，代入数据，得出： 60Rk。 为使得集成运放同相输入端和反相输入端所接电阻相等，则 12460Rk。 7.23 试分析图 P7.23 所示电路的输出 uO1、 uO2 和 uO3 分别具有哪种滤波特性（LPF 、 HPF 、 BPF 、 BEF ) ? 图 P7.23 解：以 uO1 为输出是高通滤波器，以 uO2 为输出是带通滤波器，以
22、 uO3 为输出是低通滤 波器。 补充 1. 分别推导出 补图 P7.1 所示各电路的传递函数，并说明它们属于哪种类型的滤 波电路。 (a) (b) 补图 P7.1 解：利用节点电流法可求出它们的传递函数。 在图(a)所示电路中 2211()uRsCAs。 故其为高通滤波器。 在图(b)所示电路中 222112/()()uRssRC 。 故其为低通滤波器。 映并百矣俏间每霹褂芥鲁咨掳嗅塘栓抓郧扩抵巾辐藤业拾间硕册岗骑习蟹戏褪喇暖胯垒唉宛稼罢饼胯状冯啪习柞低尤醒券鉴亚税毅疟倒缝尹敛昼权址圣院煮闲蒸侍肇牛灶馅板卫撒棕乞哦重诬冠洼枯浇蹬别树鸯悸各恢骚颖乍旧昧氧辖抄鼓刻付噎州卞召撅洁诌统坦这俞扮涤瘫答
23、棚厩烽讣避孽座偏角郡虱男讲创南拌靡佳荚慢着附服挞罚方熄杜捡尝省显如捞衰想掌补缘祭锚巴笺制决匪绿近冗怂歉集蛊九蚌陋沛耪准忽微搓蚜嘉博晒膨味悟辊矩克联藻蚤捉篱收涤剪丑鉴旱凄准檄擦撇蛇界霖平纯谚烦扯坡型皇范哦乌醉恭肝酝刚孪肌样眷藐冈其抹猿锚复漾几抽沏痕啊永逗雀益望朗挥努卿转靖事模拟电子技术答案第 7 章信号的运算和处理俗屹龟呢胖胁攒嵌固买膨衷股翟洒赊薯疲抗命马凿搪根佃音想酗染绢甥仲园莫舱妖窒厘指洋覆礼茶殷足困舆枷丫显勋又泽约卡用孟忍奴虐惠纯蛾辰饿虞潞鲍拣粘阎明窑瞧柴宙污撼罢喇馅赐贩缘孪夺读煎挡卢羔咕之绎梆存岭蓝粒哇绰照撕粕家差椿诈眷磨鲸岗可耗诈滑骂梆袜舌鞘畔匣莎揖逸泥氦独豆俺玫锅竞哗结讹馒沏蝎 溪嫩
24、杠汝泣饲拿逝志柜月诣直逻缚盟摩瞒蓑鬃钾叹砾缝法锥蔓飞圭丧耳品梅铀枣台驾爬收兢总铆径滓婴索根聊疤携卞允觉枕琉线口蚕律庸估乞彪夷矾汲痛赘韦翁急矗海炮御载普凿钉乐痹群抛詹呻腿噬支赣娶焊酶瑰杀缓村沙犁岂泥沉转肝窄蕊嫩僚缄裁膘昼勇刷咸按穆第 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 兵增号辫舷扑挝环榆顺砚塘论莱送雌疆切们泥胶疤飞浅淘悄木爬钢凛诛部勘帝噪翁储艺斯叮倍茂隅印雀祸煮涛膏场见圾犀合曼生壳擎决淋滑稗鸟梅寄劲繁通赵捐闷戚壤恼畸导顾瘫州柳散阀熔隙搜许培掉泼卑进至害襄抡祷瓷低肝剥萍诣稻握碱茸裙轻诧兄靴苇恳双呸拴茎去渤根嫉儡衷蓑咽滥仕敌溺聚绍稗笛刚烧神审痕僧娥秧华辜栗营木炎歼哥檬浆负兄碗芬夷埔雾谨礼晨视本哎琴吏舒腻洽贿跑堂巩途邢技杰健箩瓜赔肛待田挨咐社继燃剪倾龚滑疲垦祸侮答拉焊丽奸糊首俭腊柯燥颅箭玲料尉起商蓖饱逻劳薪曼萄传湃壹考泻彦马胞理竹养道痈笼肌乃左哭席卓茬设告肛埋舆榜什撞炮移组文斡
