【正文】 第6章自測題、習(xí)題解答自測題6一、填空題1．采用BJT工藝的集成運放的輸入級是（ ）電路，而輸出級一般是（ ）電路。2．在以下集成運放的諸參數(shù)中，在希望越大越好的參數(shù)旁注明“”，反之則注明“”。（ ），（ ），（ ），（ ），（ ），（ ），（ ），SR（ ），（ ），（ ），（ ），（ ）。3．集成運放經(jīng)過相位補償后往往具有單極點模型，此時3dB帶寬BW與單位增益帶寬BWG之間滿足關(guān)系式（ ）。4．集成運放的負反饋應(yīng)用電路的“理想運放分析法則”由虛短路法則，即（ ）和虛開路法則，即（ ）組成。5．理想運放分析法實質(zhì)是（ ）條件在運放應(yīng)用電路中的使用。6．圖T61a是由高品質(zhì)運放OP37組成的（ ）放大器，閉環(huán)增益等于（ ）倍。在此放大器中，反相輸入端②稱為（ ）。電路中10k電位器的作用是（ ）。RP的取值應(yīng)為（ ）。7．將圖T61a中電阻（ ）換成電容，則構(gòu)成反相積分器。此時uo＝（ ），應(yīng)取RP=（ ）。8．將圖T61a中電阻（ ）換成電容，則構(gòu)成反相微分器。此時o＝（ ），RP應(yīng)?。? ）。9．圖T61b是（ ）放大器，閉環(huán)增益等于（ ）倍。應(yīng)取RP＝（ ）。10．比較圖T61a和圖T61b兩種放大器，前者的優(yōu)點是沒有（ ）電壓，缺點是（ ）較小。圖T6－1a 圖T6－1b11．將圖T61b中的電阻（ ）開路，電阻（ ）短路，電路即構(gòu)成電壓跟隨器。12．負反饋運放的輸出電壓與負載電阻幾乎無關(guān)的原因是（ ）。13．從正弦穩(wěn)態(tài)分析的觀點來觀察微分器和積分器，二者都是（ ）移相器。但微分器輸出電壓的振幅與輸入信號頻率成（ ），而積分器卻成（ ）。14．用理想運放分析法分別求圖T6－1c中4個運放應(yīng)用電路的io 表達式。（ ） （ ） (a) (b)（ ） （ ） (c) (d)圖T6－1c解：差動放大，互補射級輸出，，，，，深度負反饋反相，虛地，調(diào)零， 解：閉環(huán)增益： 2點電位U2，3點電位U3， U2＝U3＝0 RP取值： ， 解：RP取值： ， 解：RP取值： 同相，48， 解：閉環(huán)增益： RP取值： 共模輸入，輸入電阻11因電壓取樣深負反饋使負反饋運放的輸出電阻為零190o，正比，反比1， 解：（a）： （b）： （c）： （d）： 二、現(xiàn)有電路：A. 反相比例運算電路 B. 同相比例運算電路C. 積分運算電路 D. 微分運算電路 E. 加法運算電路 F. 乘方運算電路 選擇一個合適的答案填入空內(nèi)。 （1）欲將正弦波電壓移相＋90O，應(yīng)選用 。 （2）欲將正弦波電壓轉(zhuǎn)換成二倍頻電壓，應(yīng)選用 。 （3）欲將正弦波電壓疊加上一個直流量，應(yīng)選用 。 （4）欲實現(xiàn)Au＝－100的放大電路，應(yīng)選用 。 （5）欲將方波電壓轉(zhuǎn)換成三角波電壓，應(yīng)選用 。（6）欲將方波電壓轉(zhuǎn)換成尖頂波波電壓，應(yīng)選用 。解：（1）C （2）F （3）E （4）A （5）C （6）D三、已知圖T6－3所示各電路中的集成運放均為理想運放，模擬乘法器的乘積系數(shù)k大于零。試分別求解各電路的運算關(guān)系。圖T6－3解：圖（a）所示電路為求和運算電路，圖（b）所示電路為開方運算電路。它們的運算表達式分別為 習(xí)題6，要得到有效值為5V的正弦電壓輸出，輸入信號頻率最高不能超過多少？解： 此時輸出的最在斜率：，該值必須小于SR。即 （Hz）KHz“反相”或“同相”填入下列各空內(nèi)。 （1） 比例運算電路中集成運放反相輸入端為虛地，而 比例運算電路中集成運放兩個輸入端的電位等于輸入電壓。 （2） 比例運算電路的輸入電阻大，而 比例運算電路的輸入電阻小。 （3） 比例運算電路的輸入電流等于零，而 比例運算電路的輸入電流等于流過反饋電阻中的電流。（4） 比例運算電路的比例系數(shù)大于1，而 比例運算電路的比例系數(shù)小于零。解： （1）反相，同相 （2）同相，反相 （3）同相，反相（4）同相，反相： （1） 運算電路可實現(xiàn)Au＞1的放大器。 （2） 運算電路可實現(xiàn)Au＜0的放大器。 （3） 運算電路可將三角波電壓轉(zhuǎn)換成方波電壓。 （4） 運算電路可實現(xiàn)函數(shù)Y＝aX1＋bX2＋cX3，a、b和c均大于零。 （5） 運算電路可實現(xiàn)函數(shù)Y＝aX1＋bX2＋cX3，a、b和c均小于零。（6） 運算電路可實現(xiàn)函數(shù)Y＝aX2。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）乘方，求輸出電壓的表達式。圖P64解： 是電壓跟隨器，利用迭加原理 ， ，集成運放輸出電壓的最大幅值為177。14V，填表。圖P65解： uO1＝(－Rf /R) uI＝－10 uI，uO2＝(1+Rf /R ) uI＝11 uI。當(dāng)集成運放工作到非線性區(qū)時，輸出電壓不是＋14V，就是－14V。uI/VuO1/V－1－5－10－14uO2/V1114，使其輸出為uo=6u1+4u2。解：由同相加法器公式推倒，可以得到：取，則 取 ，則 由上式解得 設(shè)計數(shù)據(jù)匯總：，。， 要求輸入電阻Ri＝20kΩ， 比例系數(shù)為－100。解： 可采用反相比例運算電路，電路形式如圖P62 (a)所示。R＝20kΩ，Rf＝2MΩ。，試求：圖P68 （1）輸入電阻；（2）比例系數(shù)。解：由圖可知Ri＝50kΩ，uM＝－2uI。 即 輸出電壓 ，集成運放輸出電壓的最大幅值為177。14V，uI為2V的直流信號。分別求出下列各種情況下的輸出電壓。（1）R2短路；（2）R3短路；（3）R4短路；（4）R4斷路。解： （1）（2） （3）電路無反饋，uO＝－14V（4）。假定運放是理想的，且R1=R3，R2=R4。圖P610解： 由題意可知：由題設(shè)及，成立 又 ， 。圖P6－11解： 在圖示各電路中，集成運放的同相輸入端和反相輸入端所接總電阻均相等。各電路的運算關(guān)系式分析如下：（a）（b） （c） （d） ，是否對集成運放的共模抑制比要求較高，為什么？解： 因為均有共模輸入信號，所以均要求用具有高共模抑制比的集成運放。，集成運放的共模信號分別為多少？要求寫出表達式。解： 因為集成運放同相輸入端和反相輸入端之間凈輸入電壓為零，所以它們的電位就是集成運放的共模輸入電壓。圖示各電路中集成運放的共模信號分別為（a） （b）（c）（d），并討論電路工作在什么頻率范圍時具有積分功能。在什么頻率范圍時有反相放大功能。圖P614解： 采用運算法（拉氏變換）分析：顯然，當(dāng)，即MHz時，此時電路為積分器。當(dāng)，即MHz時，此時電路是反相放大器。試求uo與ui的函數(shù)關(guān)系，并說明該電路的功能。圖P615解：用拉氏變換分析。因為同相負反饋接法，由公式 由上式求得 上式反變換為 分析：該電路用同相輸入實現(xiàn)反相積分器功能，優(yōu)點是輸入電阻。，電路中各電阻應(yīng)滿足什么條件？圖P616解：由題意得：當(dāng)時，上式為，此時電路為差動積分器。 ，并討論電路工作在什么頻率范圍時，該電路具有微分功能和放大功能。圖P617解：頻域分析如下：當(dāng)，即Hz時， ，電路為微分器當(dāng)，即Hz時，電路為反相放大器。，已知穩(wěn)壓管工作在穩(wěn)壓狀態(tài)，試求負載電阻中的電流。圖P618解： mA。 （1）寫出uO與uIuI2的運算關(guān)系式； （2）當(dāng)RW的滑動端在最上端時，若uI1＝10mV，uI2＝20mV，則uO＝？ （3）若uO的最大幅值為177。14V，輸入電壓最大值 uI1max＝10mV，uI2max＝20mV，最小值均為0V，則為了保證集成運放工作在線性區(qū)，R2的最大值為多少？圖P619解：（1）A2同相輸入端電位 輸出電壓 或 （2）將uI1＝10mV，uI2＝20mV 代入上式，得uO＝100mV （3）根據(jù)題目所給參數(shù)，的最大值為20mV。若R1為最小值，則為保證集成運放工作在線性區(qū)， ＝20mV時集成運放的輸出電壓應(yīng)為＋14V，寫成表達式為 故 R1min≈143Ω R2max＝RW－R1min≈（10－）kΩ≈ kΩ，并對運放A2的作用和對電路中電阻值的限制作出分析。圖P620解：由題意可得： 討論：電路功能：對放大器引入有源反饋網(wǎng)絡(luò)——電流求和正反饋，故可以提高輸入電阻。對元件值的限制：由表式可知，當(dāng)時。這意味著電路因正反饋過大將自激。圖P621解：圖（a）所示為反相求和運算電路；圖（b）所示的A1組成同相比例運算電路，A2組成加減運算電路；圖（c）所示的AAA3均組成為電壓跟隨器電路，A4組成反相求和運算電路。（a）設(shè)RRR5的節(jié)點為M，則 （b）先求解uO1，再求解uO。 （c）AAA3的輸出電壓分別為uIuIuI3。由于在A4組成的反相求和運算電路中反相輸入端和同相輸入端外接電阻阻值相等，所以 。圖P622解：利用節(jié)點電流法，可解出各電路的運算關(guān)系分別為： （a） （b） （c） （d） 、指數(shù)運算電路和加減運算電路實現(xiàn)除法運算的原理框圖。解： 。， （1）標(biāo)出集成運放的同相輸入端和反相輸入端；（2）求出uO和uIuI2的運算關(guān)系式。圖P624解：（1）為了保證電路引入負反饋，A的上端為“－”，下端為“＋”。 （2）根據(jù)模擬乘法器輸出電壓和輸入電壓的關(guān)系和節(jié)點電流關(guān)系，可得 所以 。圖P625解：電路（a）實現(xiàn)求和、除法運算，電路（b）實現(xiàn)一元三次方程。它們的運算關(guān)系式分別為 第九章習(xí)題9,92解：（1）最大輸出功率和效率分別為 （2）晶體管的最大功耗 （3）輸出功率為Pom時的輸入電壓有效值 95解：（1）（2）每個管耗的允許值即為管耗的最大值，即為最大輸出功率的五分之一， (3)雙電源互補對稱電路在同一時刻只有一個管子導(dǎo)通，所以功放管的耐壓為管子的最大管壓降第十章： （1）全波整流電路