【文章內(nèi)容簡介】 ? ?3 1 25 0 4 0 同理， 對(duì)于 50μA擋有： o m a xf f f fi m a xv VR R R R ki . m A ?? ? ? ? ? ? ? ?1 2 3 4 5 1000 0 5 題圖 f f f fR k R R R k??? ? ? ? ?4 1 2 31 0 0 5 0 同理， 對(duì)于 100μA擋有： o m a xf f f f fi m a xv VR R R R R ki . m A ?? ? ? ? ? ? ? ? ?1 2 3 4 5 5 5000 0 1 f f f f fR k R R R R k??? ? ? ? ? ?5 1 2 3 45 0 0 4 0 0 故可以解出 : fRK??1 1 ， fRK??2 9 ， fRK??3 40 ， fRK??4 50 ，fRK??5 400 題圖 所示為恒流源電路，已知穩(wěn)壓管工作在穩(wěn)壓狀態(tài)，試求負(fù)載電阻中的電流。 解：題圖 所示的電路中，集成運(yùn)算放大器 A 構(gòu)成的電路為同相比例電路，利用 “虛短 ”概念， NPv v V??6 ， RLPZLiIvV VI . m AR R k ??? ? ? ?2226 0610 題圖 中的 D 為一個(gè) PN 結(jié)測(cè)溫敏感 元件，它在 20℃ 時(shí)的正向壓降為 ，其溫度系數(shù)為 —2mV/℃ ，設(shè)運(yùn)算放大器是理想的，其它元件參數(shù)如圖中所示，試回答： 1． I 流向何處？它為什么要用恒流源？ 2． 第一級(jí)的電壓放大倍數(shù)多少？ 3． 當(dāng) Rw 的滑動(dòng)端處于中間位置時(shí)， Vo（ 20℃ ） =？ Vo（ 30℃ ） =？ 4． Vo 的數(shù)值是如何代表溫度的（ Vo 與溫度有何關(guān)系）？ 5． 溫度每變化一度， Vo 變化多少伏？ 題圖 題圖 解：題圖 所示的電路中，集成運(yùn)算放大器 A1 構(gòu)成的電路為同相比例運(yùn)算電路， A2 構(gòu)成的電路為反相比例運(yùn)算電路， 利用虛短概念， NP Dv v V??， （ 1） 由虛斷，流入運(yùn)放 A1 同相輸入端的電流為零， I 流向溫敏二極管 D。使用恒流源 I 的目的是使溫敏二極管 D 有穩(wěn)定的直流偏置，保證正向壓降的變化唯一由溫度變化產(chǎn)生。保證溫度測(cè)量的精度。 （ 2） 第一級(jí)的 電壓放大倍數(shù)為： ffo P DfoVDRRv v vRvAvR? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ?11122112111 1 4 5 （ 3） 當(dāng) Rw 的滑動(dòng)端處于中間位置時(shí)， Vo（ 20℃ ） =？ Vo（ 30℃ ） =？ 對(duì)于第二級(jí)是一個(gè)反相比例加法器 ? ?2 2 2 2113 5 3 5 300 5500??? ? ? ? ? ? ? ? ?????f f f fo o w oR R R R()R R R Rv v v v 20℃ 時(shí)， DV . V?0 56 foDRv v . . VR?? ??? ? ? ? ? ??? ?????? 11281 1 0 5 6 2 82 ? ? ? ?2235 3 0 0 1 0 1 0 3 0 02 8 5 2 8 5 2 8 3 0 25 0 0 1 0 1 0 5 0 0?? ??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? ??????ffo RR . . . . Vv 30℃ 時(shí)， ? ?DV . V . V . V? ? ? ? ?0 5 6 1 0 0 0 0 2 0 5 4 foDRv v . . VR?? ??? ? ? ? ? ??? ?????? 11 3 0281 1 0 5 4 2 72 ? ? ? ?2235 3 0 0 1 0 1 0 3 0 02 8 5 2 7 5 2 7 3 0 35 0 0 1 0 1 0 5 0 0?? ??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? ??????ffo RR . . . . Vv （ 4） Vo 的數(shù)值是如何代表溫度的（ Vo 與溫度有何關(guān)系）？ ? ?? ? ? ?? ?2 2 2 1 213 5 3 2 52 1 2203 2 52 2 1205 3 2300155003001 0 00 2 55003 1 0 00 2????? ? ? ? ? ? ? ? ? ???????????? ? ? ? ? ? ???????? ? ? ?????f f f f fo o w Df f fDf f fDR R R R R( ) vR R R R RR R Rv . TR R RR R Rv . TR R R??v v v 可見 vo 的數(shù)值是與溫度呈線性關(guān)系，且隨著溫度的升高， vo 的數(shù)值上升。 （ 5）溫度每變化一度，如溫度由 Vo（ 20℃ ）到 Vo（ 21℃ ） ? ? ? ?2 2 1 205 3 21 0 1 0 83 1 0 0 0 2 3 1 0 5 6 0 0 0 21 0 1 0 23 5 0 5 5 8 0 2 1?? ??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? ??????? ? ? ?f f foDR R R v . T . .R R R. . V?v 可見 vo 的數(shù)值上升 。 試說明題圖 所示各電路屬于哪種類型的濾波電路，是幾階濾波電路。 解：題圖 所示電路中。由圖（ a） 所示的電路 可知，電路的傳遞函數(shù)為 fVRR j R CA ( j ) R j R C?? ???? ?11 1， 則 fVRR RCA ( j ) R RC?? ???? ?12221 1 當(dāng) RC???01時(shí)， VA ( j )? ?0 ；當(dāng) RC? ?1 時(shí)， fVRRA ( j ) R? ?? 11 因此此電路為一階高通濾波器。 由圖（ b） 所示的電路 可知， R， C1 組成一個(gè)高通濾波電路，它和后面的C2 一起組成一個(gè)二階高通濾波器。 由圖（ c） 所示的電路 可知， A1 級(jí)時(shí)， R1， C1 組成一個(gè)高通濾波電路， A2 級(jí)時(shí)， R2，C2 組成一個(gè)低通濾波電路，且111 21 CRf ?? ，222 21 CRf ?? ，又因?yàn)?R1C1R2C2，所以 21 ff ? ，所以此電路構(gòu)成二階帶通濾波器。 圖 （ d）所示電路為二階帶阻濾波 器。 分別推導(dǎo)出題圖 所示各電路的傳遞函數(shù)，并說明它們屬于哪種類型的濾波電路。 題圖 題圖 解： 利用節(jié)點(diǎn)電流法可求出它們的傳遞函數(shù)。 在圖（ a）所示電路中 VR s R CA ( s )s R CR sC? ? ? ? ?? 22 11 1 1， 故其為高通濾波器。 在圖（ b）所示電路中 VR ( R ) RsC sCA ( s )R R sR C??? ? ? ? ??22 21 1 211 11， 故其為低通濾波器。 設(shè)現(xiàn)有一階 LP F 和二階 HP F 的通帶放大倍數(shù)均為 2，通帶截止頻率分別為 2kHz 和 10 0 Hz。試用它們構(gòu)成一個(gè)帶通濾波電路，并畫出幅頻特性。 解： 低通濾波器的通帶截止頻率為 2k Hz， 高通濾波器的通帶截止頻率為100Hz。將兩個(gè)濾波器串聯(lián)，就構(gòu)成一個(gè)帶通濾波電路。其通帶放大倍數(shù)為 : VpA ?4 通帶增益為 :Vplg A ?20 12 幅頻特性如圖 所示。 題圖 是一電壓比較器，假設(shè)集成運(yùn)放是理想化的，穩(wěn)定二極管穩(wěn)定電壓均為 5V，請(qǐng)畫出它的傳輸特性。若在反相輸入端接 ?2V 電壓，則傳輸特性有何變化？ 解：這是一個(gè)典型的過零電壓比較器，因?yàn)榉聪噍斎攵私拥兀苑聪噍斎攵?電位等于零，即這個(gè)比較器的門限電壓值為 0V。 圖 (b) (a) 圖 題圖 oviv ?k101D 2DAR當(dāng) Sv?0 輸出電壓為正值，因?yàn)檩敵龆说慕佑蟹€(wěn)壓二極管，其穩(wěn)定電壓值為 5V，所以輸出電壓約為 +5V；當(dāng) Sv?0 時(shí)，輸出電壓 5V。電路的傳輸特性如圖 （ a）所示。 如果給反相輸入端加入 2V 電壓，則比較器的門限電壓為 2V，那么，當(dāng) SvV??2 ，輸出電壓為正值，即 +5V；當(dāng) SvV??2 時(shí)輸出電壓為負(fù)值，即 V5? 。電路的傳輸特性曲線如圖 （ b）所示。 如題圖 是一電壓比較器，己知集成運(yùn)放的開環(huán)電壓增益無窮大，雙向穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓是 V6? ，請(qǐng)畫出它的傳輸特性曲線，并指出輸入一個(gè)幅度值為 4V 的正弦信號(hào)時(shí)，輸出信號(hào)將是怎樣的波形？ 解：題圖 所示的電路中，由集成運(yùn)算放大器 A 構(gòu)成的電路是滯回比較器，其兩個(gè)門限電壓值的大小決定于反饋電壓值，即決定輸出電壓值和反饋電阻的取值，輸出電壓值是V6? ，反饋電阻 ???? kRkR F 12,24 2 所以兩個(gè)門限電壓值就可以求出，它等于值輸出電壓經(jīng)過 2RRF、 的分壓值。即 th o m a xFRV V ( V )RR? ? ? ? ? ? ???22 12 621 2 2 4 因?yàn)檩斎胄盘?hào) iv 是從反相輸入端送入的，若原始狀態(tài)是輸出正電壓，即 oVV??6 ，那么此時(shí)的門限電壓為 +2V。當(dāng)輸入信號(hào) ivV??2 時(shí)，輸出電壓將跳為到 V6? ，由于反饋電阻的接入，門限電壓也隨之跳變?yōu)?V2? 。那么，當(dāng)輸入信號(hào) ivV??2 時(shí)，輸出電壓將跳題圖 (b) (a) 圖 變 到 +6V。所以，此電路的傳輸特性曲線如圖 （ a）所示。當(dāng)輸入正弦信號(hào)時(shí)，輸出波形如圖 (b)所示。 電路如題圖 所示，運(yùn)算 放大器的最大輸出電壓 Vopp= 177。12V， 穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓 Vz=6V，其正向 壓降 VD=， iv =12sinωt（ V）。 當(dāng)參考電壓 VR=3V 和 3V 兩種情況 下，試畫出傳輸特性和輸出電壓 ov 的波形。 解：當(dāng) VR=3V 時(shí)， iRv V V??3 ， 穩(wěn)壓管 Dz 正向?qū)?VD= oov V . V?? ? ?07； iRv V V??3 ， 穩(wěn)壓管 Dz反向擊穿穩(wěn)壓值 VZ=6V oov V V???6 ； 電路的傳輸特性和輸出電壓的波形如圖 (a)、 (b)所示： 當(dāng) VR=?3V 時(shí)， iRv V V? ??3 ， 穩(wěn)壓管 Dz正向?qū)?VD= oov V . V?? ? ?07； iRv V V? ??3 ， 穩(wěn)壓管 Dz 反向擊穿穩(wěn)壓值 VZ=6V oov V V???6 ， 電路的傳輸特性和輸出電壓的波形如圖 (c)、 (d)所示： 試分別求題 圖 所示各電路的 電壓傳輸特性。 題圖 (b) (a) 圖 (d) (c) 圖 解：題圖 所示的各個(gè)電路中， 圖（ a）所示電路為單限電壓比較器， vO＝ 177。VZ＝ 177。8 V，VT＝－ 3V，其電壓傳輸特性如圖 （ a）所示。 圖（ b）所示電路為過零電壓比較器， VOL＝－ VD＝－ ， VOL＝＋ VZ＝＋ 6V， VT＝ 0V。其電壓傳輸特性如圖 （ b）所示。 圖（ c）所示電路為反相輸入的滯回比較器， vO＝ 177。VZ＝ 177。6V。令 P O R E F N iRRv v V v vR R R R? ? ? ? ? ???121 2 1 2 求出閾值電壓 VT1＝ 0 V VT2＝ 4 V，其電壓傳輸特性如圖 （ c）所示。 圖（ d）所示電路為同相輸入的滯回比較器， vO＝ 177。VZ＝ 177。6V。令 P i O 1 N VRRv v v vR R R R? ? ? ? ? ???211 2 1 2 3 得出閾值電壓 T1T2VVV.??1575 其電壓傳輸特性如圖 （ d）所示。 圖（ e）所示電路為窗口比較器， vO＝ 177。VZ＝ 177。5V， 177。V T＝ 177。3V，其電壓傳輸特性如圖（ e）所示。 題圖 所示電路中，已知 R1＝ 10 kΩ， R2＝ 20 kΩ， C＝ ，集成運(yùn)放的最大輸出電壓幅值為 177。12V，二極管的動(dòng)態(tài)電阻可忽略不計(jì)。 （ 1）求出電路的振蕩周 期； （ 2）畫出 vO 和 vC的波形。 圖 題圖