成都信息工程學院電路與模擬電子技術基礎第4章查麗斌

1、第 4 章模擬集成運算放大電路答案習題44.1當負載開路（ R L）時測得放大電路的輸出電壓u o =2V ；當輸出端接入RL =5.1K 的負載時，輸出電壓下降為uo =1. 2V ，求放大電路的輸出電阻Ro 。R LU o RoU o1)RL 3.4KU o( U oRLR o4.2當在放大電路的輸入端接入信號源電壓us =15mV ，信號源電阻 Rs =1K 時，測得電路的輸入端的電壓為ui =10mV ，求放大電路的輸入電阻 Ri。RiU s RiU i)Rs2KU i(R iR sU sU i4.3 當在電壓放大電路的輸入端接入電壓源u s =15mV ，信號源內(nèi)阻 Rs =1K 時

2、，測得電路的輸入端的電壓為ui =10mV ；放大電路輸出端接RL =3K 的負載，測得輸出電壓為uo =1.5V ，試計算該放大電路的電壓增益Au 和電流增益 A i ,并分別用 dB( 分貝 )表示。U o150A u (dB)20lg A u43.5dBA uU iI oU o RL100A i ( dB)20lg A i40dBA i(U sU i) RsI i4.4某放大電路的幅頻響應特性曲線如圖4.1 所示，試求電路的中頻增益Aum 、下限截止頻率f L 、上限截止頻率f H 和通頻帶 f BW 。20lg Au （dB )400f/Hz2010 5圖 4.1習題 4.4 電路圖A

3、um (dB)40dB A um100f H10 5 HzfL20Hz f BWf Hf Lf H10 5 Hz4.5 設兩輸入信號為ui 1 =40mV ， ui 2 =20mV ，則差模電壓 uid 和共模電壓 uic 為多少。若電壓的差模放大倍數(shù)為Aud =100，共模放大倍數(shù)為Auc = 0.5，則總輸出電壓uo 為多少，共模抑制比 K CMR 是多少。u idui1u i 220mVui1ui 230mVu ic2u oA ud u idA uc uic1.985VK CMRA ud200A uc4.6集成運算放大器工作在線性區(qū)和非線性區(qū)各有什么特點。線性區(qū)：虛短；虛斷非線性區(qū)：輸出

4、僅為高、低兩種電平；虛斷4.7電路如圖4.2 所示，求輸出電壓uo 與各輸入電壓的運算關系式。Rfui1R1RfR1ui2-uoAR2A+ui1+R2Rui2pR3(a)(b)R1Rfui1-R2R1ui2-AuoAui1R3+ui3+R2R4ui2ui4(c)(d)圖 4.2 習題 4.7 電路圖（a） uoR f( ui 1ui 2)R1R 2(b) u o(1R fR3u i1R2ui 2 )(R2R2 R3R1R3uouo(c)R 2ui 1R1ui 2u oR1R 2R1 R2(d)uoR f ( u i1u i 2)(1R f)(R 4ui 3R 3u i 4 )R1 / R2R1

5、R2R 3R4R 3R 44.8電路如圖 4.3 所示，假設運放是理想的： (1)寫出輸出電壓 U o 的表達式， 并求出 U o的值； (2)說明運放 A1 、A 2 各組成何種基本運算電路。A 1 反相比例電路；A 2 反相加法電路u o1R 2 u i110ui1R1u oR5ui 2R5uo15(ui 2u o1)5(u i 210u i1) 7.5R3R4V圖 4.3 習題 4.8 電路圖4.9 采用一片集成運放設計一反相加法電路，要求關系式為uo5(ui1 5ui23ui3 ) ，并且要求電路中最大的阻值不超過100K ，試畫出電路圖，計算各阻值。u o5(ui1u i 2ui 3

6、 )R f ( ui1u i 2ui 3 )R1R2R3 R1R2R3RR f5R取 R f100k則 R20KR PR f / R6.25K34.10 采用一片集成運放設計一個運算電路，要求關系式為 uo 10(ui1 ui2 ) ，并且要求電路中最大的阻值不超過 200K ，試畫出電路圖，計算各阻值。Rfui1R1-Auu+oi2R2R3u o10(u i1u i 2 )R fR fR3ui 2u i1(1)R1R1R2R3取 R f100k則 R110KR210KR3 100K4.11 電路如圖 4.4 所示，設運放是理想的，求輸出電壓uo 的表達式。uiu o2R1R 2u o2R 4

7、u oR 3R4 uoR2(1R3 )uiR1R44.12 如圖 4.5所示為帶T 型網(wǎng)絡高輸入電阻的反相比例運算電路。試推導輸出電壓 uo的表達式，并說明該電路的特點。圖 4.4習題 4.11 電路圖圖 4.5習題 4.12 電路圖uiR2 / R4u oR1R3R2 / R4 R2 uoR2 (R3R2 / R4)R2 R3R2 R3R 4u iR1u iR1R2 / R44.13 電路如圖4.6 所示，設所有運放都是理想的，試求：（ 1） uo1 、 uo 2 、 uo3 及 uo 的表達式；（ 2）當 R1R2 R3時， uo 的值。圖 4.6 習題 4.13 電路圖uo1u i1u

8、o2u i 2u o 3 u i3R 2/ R3u i1R1 / R3ui 2R1/ R2u i 3u oR2 R1 / R3R1 / R2R1R2 / R3R 3當 R1R 2R 3R 時，u o1 (ui1u i 2 ui 3 )3uo4.14電路如圖4.7 所示，運放均為理想的，試求電壓增益A的表達式。ui1ui2圖 4.7習題 4.14 電路圖u o1ui1u o2u i2uo2u 3u3uo 4R1R2對 A 3u3R 2u o1u 3u3R1 R2對 A 4u o4uoR3Rp uoR2 Rp( ui1ui 2 )R1R3Au oR2 Rpui 1u i 2R1 R34.15 電路

9、如圖4.8 所示，運放均為理想的，試求輸出電壓u o 的表達式。(a) u o1 (1R 2 )u i1R1u oR5 u o1(1R 5 )u i 2(1R 2 ) R5 u i1 (1R5 )u i 2R 4R 4R1 R4R4(b)u o1(1R 2 )u i1R1u oR 5 u o1R 5 u i 2(1R 2 ) R5 u i1R5 ui 2R 4R 6R1R 4R6圖 4.8習題4.15 電路圖4.16電路如圖4.9(a)所示，已知運放的最大輸出電壓U om = 12V ，輸入電壓波形如圖4.9(b) 所示，周期為0.1s。試畫出輸出電壓的波形，并求出輸入電壓的最大幅值U im

10、。圖 4.9習題 4.16 電路圖1u ou i d t1000 u i dtRCU om=12V ， T=0.1sU im =0.24V4.17 電路如圖4.10 所示，運放均為理想的，電容的初始電壓uc (0)0 ：（ 1）寫出輸出電壓 u o 與各輸入電壓之間的關系式；（2）當 R1 R2 R3 R4R5 R6R 時，寫出輸出電壓 uo 的表達式。圖 4.10 習題 4.17 電路圖u o1R4ui1 (1R 4 )R 3u i 2R1R1R 2R 3u o1uo1 dt1u i3 dtR 6CR5C當 R1R 2R 3R4R5 R6 R時u o1ui 2ui 3 )dt(ui1RC4.

11、18 電路如圖 4.11(a)所示，運放均為理想的。（ 1）A 1、A 2、和 A 3 各組成何種基本電路；（2）寫出 u o 的表達式； （ 3） R2 =100k，C =10F，電容的初始電壓 uc (0)0 ，已知 uo1的波形如圖 4.11(b) 所示，畫出 uo 的波形。A 1 組成減法電路， A 2 組成積分電路， A 3 為電壓跟隨器uo1R fui 1(1R f )R fu i 2R f (ui1 ui 2 )R1R1R1R fR1u ou o21u o1 dtR fu i 2 )dt(u i 1R2CR1 R2Cui2120t/s-2uo0t/s-2圖 4.11 習題 4.1

12、8 電路圖4.19 電路如圖 4.12(a)所示，運放均為理想的，電容的初始值 uc (0) 0 ，輸入電壓波形如圖 4.12(b)所示：（ 1）寫出輸出電壓 uo 的表達式；（ 2）求 t = 0 時 uo1 、 uo 的值；（ 3）畫出與 ui 相對應的 uo1 和 u o 的波形，并標出相應的幅度。圖 4.12習題 4.19 電路圖1ui dt10ui1dtuo1R1C fu oR 4 uo1R4(1) 10ui dt 0.5R 2R3t=0 時，uo10 ，uo0.5Vui /V10t/ms-1uo1/V0t/ms-0.1uo/V0.50t/ms當梅花的幽香隨冬天的到來而傳出，那么半空

13、中漂泊的雪花，也會依偎這香氣，隨之飄舞。當萬物凋零，充斥于世界的凄涼席卷而來時，在一個角落里梅花卻悄然盛放了，它似乎在告訴世人，它只是缺少一個盛放的機會。春意回卷大地，生命再次降臨與世界的每一角落，清涼的春雨中，流淌著無限的詩意，昨夜的桃花，已經(jīng)在枝頭上開出粉紅的花蕊了吧，四角的花瓣，透出淡淡的清香，讓人流連忘返，因為這樣，所以沒有人會去在意路邊的小草， 也在春天中嬌嫩欲滴。這個世界上， 并不是說你準備好了，你就能得到，就像小草一樣，無論它怎么改變，都不會得到注意，但就不努力了嗎 ?不，努力是在為自己被發(fā)現(xiàn)做準備，并不是說就一定會被發(fā)現(xiàn)，所以無論你是普通還是不普通，都一定要努力，因為問心無愧的

14、芬芳，總有一天，你會發(fā)現(xiàn)其實自己也是美麗的。朝著夕陽看去，大片的火燒云朝著夕陽落盡，幻化成無垠的星空，在天空中閃耀，世界上從來不缺乏美麗，如果你不比別人努力，那么機會也不可能會降臨到你的頭上，一次又一次的，向著自己期盼的方向奔去，心底的淚水和汗水就讓它隱蓋在自己的步伐下，隨著秋天的風，飄到記憶的盡頭，在那里生根，發(fā)芽，總有一天，當你回頭遙望時，你會發(fā)現(xiàn)，汗水凝聚的光芒是如此閃耀。來到東北的一個月零兩天當中，只有兩天是陰天多云，其他的日子，天空都是碧藍的，陽光都是燦爛的，一個同事說，他喜歡東北的天氣，每天都是晴天，不像南方，經(jīng)常都細雨蒙蒙，路上總是濕潤的。北方的路上，幾乎不會有水，有的都是一塊一

15、塊結成冰塊的冰，日常的溫度，幾乎不足以融化冰塊，所以即便每天都是大太陽，但是地上的冰塊依舊非常堅挺。恰如他說的，在北方的晴天當中，心情會變得舒暢許多，大抵下雨的時候，人的心情，都是柔軟的吧，而柔軟，總是容易多愁善感，我也會多愁，也會善感，也會在下雨的時候，一個人躲在屋子里發(fā)呆，寫日記，把自己的人生，一遍又一遍的清理，我覺得，在南方雨天發(fā)呆的時候，我把自己清理得很好。來到北方之后，我學會了在燦爛之中清理，在歡笑當中清理，可能是因為，我開始體驗到這種人群的生活，所以對于自己喜歡的東西，越來越清楚，好多東西，已經(jīng)真正的不能影響到我了，我在北方的陽光當中，并沒有變得燦爛，但我看著燦爛，似乎就在我眼前!她，不自覺地已經(jīng)墜入了暮