電工學(xué)部分習(xí)題主要答案市公開(kāi)課金獎(jiǎng)市賽課一等獎(jiǎng)?wù)n件

分析與思考10.3(2)加有負(fù)反饋某集成運(yùn)放電路，已知|Ao|=1000，|F|=0.049，假如輸出電壓Uo=3V，試求它輸入電壓Ui、反饋電壓Uf和凈輸入電壓Ud。10.4(1)分析工作于線性區(qū)理想集成運(yùn)放電路基本依據(jù)有哪些？

10.4(2)理想集成運(yùn)算放大器在非線性區(qū)工作時(shí)，是否能夠認(rèn)為ud=0，id

=0？10.3(1)為了分別實(shí)現(xiàn)：(a)穩(wěn)定輸出電壓；(b)穩(wěn)定輸出電流；(c)提升輸入電阻；(d)降低輸出電阻，應(yīng)當(dāng)引入哪種類型負(fù)反饋？返回下一頁(yè)第1頁(yè)10.5(1)什么是虛地？在上述六種基本運(yùn)算電路中，哪些電路存在虛地？10.5(2)在上述六種基本運(yùn)算電路中，它們信號(hào)輸入方式各屬于哪一個(gè)？10.5(3)由理想集成運(yùn)放組成上述六種基本運(yùn)算電路中，它們輸出電壓與輸入電壓關(guān)系是否會(huì)伴隨負(fù)載不一樣而改變？10.5(4)上述六種基本運(yùn)算電路輸出電壓與輸入電壓關(guān)系式，是否輸入電壓不論多大都成立？10.6(1)電壓比較器和基本運(yùn)算電路中集成運(yùn)放分別工作在電壓傳輸特征哪個(gè)區(qū)？10.6(2)試分析零比較器電壓傳輸特征及輸出和輸入電壓關(guān)系？返回上一頁(yè)下一頁(yè)第2頁(yè)10.6(3)試分析在UR=0時(shí)，遲滯電壓比較器UH和UL；畫(huà)出其電壓傳輸特征。10.7(1)假如將教材圖10.7.2所表示電路中放大電路改用下述放大電路能否滿足自勵(lì)振蕩條件：(a)一級(jí)共射放大電路；(b)一級(jí)共集放大電路；(c)一級(jí)共基放大電路。返回上一頁(yè)下一頁(yè)第3頁(yè)分析與思索解答10.3(1)為了分別實(shí)現(xiàn)：(a)穩(wěn)定輸出電壓；(b)穩(wěn)定輸出電流；(c)提升輸入電阻；(d)降低輸出電阻，應(yīng)該引入哪種類型負(fù)反饋？返回分析與思索題集下一題【答】

(a)引入電壓負(fù)反饋能穩(wěn)定輸出電壓；(b)引入電流負(fù)反饋能穩(wěn)定輸出電流；

(c)引入串聯(lián)負(fù)反饋能提升輸入電阻；

(d)引入電壓負(fù)反饋能降低輸出電阻。

第4頁(yè)10.3(2)加有負(fù)反饋某集成運(yùn)放電路，已知|Ao|=1000，|F|=0.049，假如輸出電壓Uo=3V，試求它輸入電壓Ui、反饋電壓Uf

和凈輸入電壓Ud?！敬稹?/p>

|Af|

===20

|Ao|1+|F|

|Ao|10001+1000×0.049Ui

==V=0.15VUo|Af|320Uf

=|F

|

Uo

=(0.049

×3)V=0.147VUd

==V=0.003VUo|Ao|3100上一題下一題返回分析與思索題集第5頁(yè)10.4(1)分析工作于線性區(qū)理想集成運(yùn)放電路基本依據(jù)有哪些？上一題下一題返回分析與思索題集【答】分析工作于線性區(qū)理想集成運(yùn)放電路基本依據(jù)有三條：

(a)ud

=0，兩輸入端之間是虛短路；

(b)id

=0，兩輸入端之間是虛斷路；

(c)

輸出電壓不受負(fù)載大小影響。第6頁(yè)10.4(2)理想集成運(yùn)算放大器在非線性區(qū)工作時(shí)，是否能夠認(rèn)為ud

=0，id

=0？上一題下一題返回分析與思索題集【答】不能夠認(rèn)為ud

=0，id

=0。因?yàn)檫@時(shí)理想集成運(yùn)算放大器工作在非線性區(qū)（正、負(fù)飽和區(qū)），由電壓傳輸特征可知ud

≠0，對(duì)于id來(lái)說(shuō)，因ri→∞，故能夠認(rèn)為id

=0。第7頁(yè)10.5(1)什么是虛地？在上述六種基本運(yùn)算電路中，哪些電路存在虛地？上一題下一題返回分析與思索題集【答】虛地是指反相輸入端即使未直接接地，但其電位卻為零。在反相百分比運(yùn)算電路、加法運(yùn)算電路、微分電路和積分電路中反相輸入端都是虛地端。第8頁(yè)10.5(2)在上述六種基本運(yùn)算電路中，它們信號(hào)輸入方式各屬于哪一個(gè)？【答】參看表10.1。反相比同相比加法減法微分積分例運(yùn)算例運(yùn)算運(yùn)算運(yùn)算運(yùn)算運(yùn)算反相輸入運(yùn)算電路輸入方式表10.1上一題下一題返回分析與思索題集同相輸入反相輸入差分輸入反相輸入反相輸入第9頁(yè)【答】因?yàn)槔硐爰蛇\(yùn)放輸出電阻為零，輸出電壓恒定，所以，由理想集成運(yùn)放組成六種基本運(yùn)算電路輸出電壓與輸入電壓關(guān)系是不會(huì)伴隨負(fù)載不一樣而改變。若運(yùn)放不是理想，則其輸出電阻ro

≠0，使輸出電壓與輸入電壓關(guān)系隨負(fù)載不一樣而改變。設(shè)UOC為非理想集成運(yùn)放運(yùn)算電路開(kāi)路電壓，當(dāng)負(fù)載為RL時(shí)輸出電壓應(yīng)為：，所以，當(dāng)RL改變時(shí)，UoL與Ui關(guān)系就隨之改變。10.5(3)由理想集成運(yùn)放組成上述六種基本運(yùn)算電路中，它們輸出電壓與輸入電壓關(guān)系是否會(huì)伴隨負(fù)載不一樣而改變？UoL=UOCRL

ro

+RL上一題下一題返回分析與思索題集第10頁(yè)10.5(4)上述六種基本運(yùn)算電路輸出電壓與輸入電壓關(guān)系式，是否輸入電壓不論多大都成立？上一題下一題返回分析與思索題集【答】上述六種基本運(yùn)算電路輸出電壓與輸入電壓關(guān)系式（運(yùn)算關(guān)系）是在理想集成運(yùn)算放大器加入深度負(fù)反饋時(shí)工作在線性區(qū)域內(nèi)推導(dǎo)出來(lái)。伴隨輸入電壓增大，理想集成運(yùn)放運(yùn)算放大器將進(jìn)入非線性飽和區(qū)即輸出電壓等于飽和值，因而破壞了運(yùn)算電路運(yùn)算關(guān)系。所以，六種基本運(yùn)算電路輸入電壓是有限定范圍（不允許超出謀值）。第11頁(yè)10.6(1)電壓比較器和基本運(yùn)算電路中集成運(yùn)放分別工作在電壓傳輸特征哪個(gè)區(qū)？上一題下一題返回分析與思索題集【答】電壓比較器中集成運(yùn)放是工作在電壓傳輸特性非線性區(qū)（飽和區(qū)），而基本運(yùn)算電路中集成運(yùn)放是工作在電壓傳輸特征線性區(qū)。第12頁(yè)10.6(2)試分析零比較器電壓傳輸特征及輸出和輸入電壓關(guān)系？【答】零比較器中電壓傳輸特征如圖10.1所表示。0+UOM－UOMuoui(a)u+=ui,u－=UR=00+UOM－UOMuoui(b)u+=UR=0

,u－=ui圖10.1在圖10.1(a)中：在圖10.1(b)中：－UOM(ui＜0)+UOM

(ui＞0)uo=+UOM(ui＜0)－UOM

(ui＞0)uo=上一題下一題返回分析與思索題集第13頁(yè)10.6(3)試分析在UR

=0時(shí)，遲滯電壓比較器UH和UL；畫(huà)出其電壓傳輸特征。UH

=－UL=R2R2+RfUOM上一題下一題返回分析與思索題集【答】UR

=0時(shí)上下限觸發(fā)電壓絕對(duì)值相等，即0+UOM－UOMuoui圖10.2ULUH則UR

=0時(shí)遲滯電壓比較器電壓傳輸特征如圖10.2所表示。第14頁(yè)10.7(1)假如將教材圖10.7.2所表示電路中放大電路改用下述放大電路能否滿足自勵(lì)振蕩條件：(a)一級(jí)共射放大電路；(b)一級(jí)共集放大電路；(c)一級(jí)共基放大電路。上一題下一題返回分析與思索題集【答】(a)一級(jí)共射放大電路輸出電壓與輸入電壓相位相反，不滿足自勵(lì)振蕩相位條件；(b)一級(jí)共集放大電路電壓放大倍數(shù)Au≈1，不滿足自勵(lì)振蕩幅度條件；(c)一級(jí)共基放大電路滿足自勵(lì)振蕩條件。第15頁(yè)練習(xí)題圖10.01uo∞－++△R1R2RfuiR3R4(a)∞－++△Rfuiuo∞－++△(b)返回下一頁(yè)10.2.1試判斷圖10.01所表示兩電路中標(biāo)有Rf反饋電阻所形成反饋（正、負(fù)、串聯(lián)、并聯(lián)、電壓、電流）。第16頁(yè)10.2.2試分析第9章討論共集放大電路和共基放大電路中有沒(méi)有反饋，是什么反饋（正、負(fù)、直流、交流、串聯(lián)、并聯(lián)、電流、電壓）？10.5.1在圖10.5.1所表示反相百分比運(yùn)算電路中，已知某集成運(yùn)放UCC=15V，UEE=15V，R1=10kΩ，Rf=100kΩ。(1)ui=－10mV；(2)ui=sinωtV；(3)ui=3V；(4)ui=－5V。10.5.2在圖10.02所表示電路中，已知U=1.5V，R1=3kΩ，R2=2kΩ，R3=4kΩ，Rf=6kΩ。求Uo?！蓿?+△Rf∞－++△∞+－+△RfRfR1R2R2R1+Uo－+U－+U－R3R1R2圖10.02返回上一頁(yè)下一頁(yè)第17頁(yè)10.5.3在圖10.5.5所表示加法運(yùn)算電路中，ui1和ui2波形如圖10.03所表示，R11=20kΩ，R12=40kΩ，Rf=40kΩ。求平衡電阻R2及輸出電壓uo波形。0ui1t

/s

0ui2t

/s

+1+2－2圖10.03∞－++△2Ruiuo2∞－++△RfR1Ruo1+uo－R2R23圖10.0410.5.4圖10.04所表示為兩級(jí)百分比運(yùn)算放大電路，求uo與ui

關(guān)系。返回上一頁(yè)下一頁(yè)第18頁(yè)10.5.5圖10.05所表示電路中，已知Rf=4R1，求uo與ui1和ui2關(guān)系式?！蓿?+△Rfui1uo∞－++△R1R2圖10.05ui210.5.6圖10.06所表示為一反相百分比運(yùn)算電路，試證實(shí)：RfR1Af=R3R4R3R1(1+)－uoui=－uo∞－++△R1RfuiR3R4R2圖10.06返回上一頁(yè)下一頁(yè)第19頁(yè)10.5.7圖10.07所表示為一加減混合運(yùn)算電路，已知R1=R2=R3=R4，R5=Rf。求此電路輸出電壓uo表示式。uo∞－++△R1R2R3R4Rfui1ui2ui3ui4R5圖10.0710.5.8求圖10.08所表示電路中uo與ui關(guān)系式。+ui－∞－++△R1R2R3圖10.08∞+－+△+uo－返回上一頁(yè)下一頁(yè)第20頁(yè)10.5.9圖10.09所表示電路是廣泛應(yīng)用與自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)中百分比－積分－微分電路。試求該電路uo與ui關(guān)系式。uo∞－++△CfuiR1C1R2Rf圖10.0910.5.10圖10.5.8所表示微分電路中，Rf=500kΩ，C=1μF，ui

=(2t－sin1000t)V。求：(1)uo；(2)uo最大值和最小值；(3)畫(huà)出uo波形。10.5.11圖10.5.9所表示積分電路中，R1=500kΩ，C=0.5μF，電路接通前電容未充電。當(dāng)電路接通后，測(cè)得uo從零下降到－2mV所需要時(shí)間為1s，求：輸入直流電壓Ui，并畫(huà)出輸入和輸出電壓

波形。返回上一頁(yè)下一頁(yè)第21頁(yè)10.5.12在圖10.10所表示電路為應(yīng)用運(yùn)放來(lái)測(cè)量電壓原理電路。輸出端接有滿量程為5V、500μA電壓表。試分別計(jì)算出五種量程0.5V、1V、5V、10V、50V所對(duì)應(yīng)電阻值R11~R15。Uo∞－++△R11R12R13R14R15Rf圖10.10V0~5V+Ui－1MΩ被測(cè)電壓10.5.13圖10.11是應(yīng)用運(yùn)放測(cè)量小電流原理電路。輸出端接有滿量程為5V、500μA電壓表。試計(jì)算Rf1~Rf5各電阻值。5mA0.5mA50μAuo∞－++△R11R12R13R14R15圖10.11V0~5V10μA0.1mA被測(cè)電流i返回上一頁(yè)下一頁(yè)第22頁(yè)10.5.14圖10.12是應(yīng)用運(yùn)放測(cè)量電阻原理電路。輸出端接電壓表同上題。當(dāng)電壓表指示為4V時(shí)，被測(cè)Rx

阻值是多少？RxUo∞－++△R1圖10.12500kΩV+5V－0~5V10.6.1圖10.13所表示為加到基本電壓比較器反相輸入端輸入電壓ui波形，同相輸入端接參考電壓UR=3V。試畫(huà)出對(duì)應(yīng)輸出電壓uo波形。ui/Vt/s60－6圖10.13返回上一頁(yè)下一頁(yè)第23頁(yè)10.6.2一基本電壓比較器，反相輸入端加電壓ui1，同相輸入端加電壓ui2，它們波形如圖10.14所表示，試?yán)L出輸出電壓uo波形。ui1/Vωt30－3圖10.14ui2/V30－3π2π3πωtπ2π3π10.6.3在圖10.15所示電路中，集成運(yùn)放UCC=UEE=9V。求R2以及下述兩種情況下

uo1和uo2：(1)ui1=0.1V，ui2=－0.2V；(2)ui1=－0.1V，

ui2=0.2V?！蓿?+△ui1uo∞－++△圖10.15uo1∞－++△R2ui23kΩ3kΩ3kΩ返回上一頁(yè)下一頁(yè)第24頁(yè)10.6.4在圖10.6.4所表示遲滯比較器中，已知集成運(yùn)放輸出飽和電壓UOM=9V，ui

=8sinωtV，UR=3V，R2=1kΩ，Rf=5kΩ。求該電路上限和下限觸發(fā)電壓、遲滯寬度以及uo波形。10.7.1頻率調(diào)整范圍為20Hz~200HzRC正弦波振蕩器，電容C=0.27μF，假如用雙聯(lián)可變電阻來(lái)調(diào)整振蕩頻率，求可變電阻器阻值調(diào)整范圍。10.7.2在圖10.16所表示RC正弦波振蕩電路中，R

=1kΩ，C=10μF，R1=2kΩ，R2=0.5kΩ，試分析：(1)為了滿足自勵(lì)振蕩相位條件，開(kāi)關(guān)應(yīng)合向哪一端（合向某一端時(shí)，另一端接地）？(2)為了滿足自勵(lì)振蕩幅度條件，Rf應(yīng)等于多少？abRRCC_++∞RfR1R2uo圖10.16S返回上一頁(yè)下一頁(yè)第25頁(yè)（接上頁(yè)）(3)為了滿足自勵(lì)振蕩起振條件，Rf應(yīng)等于多少？(4)振蕩頻率是多少？10.7.3圖10.17是RC正弦波振蕩電路組成最簡(jiǎn)單電子琴電路。按下不一樣琴件（圖中用開(kāi)關(guān)表示），就能發(fā)出不一樣琴音。已知C調(diào)八個(gè)基本音階頻率如表10.01所表示，圖中R1≠R2。試推導(dǎo)出計(jì)算其諧振頻率公式，并求出電阻R21~R28。_++∞RfR21R22R23R24R21R22R23R24uo圖10.17R11kΩC10.1μFC10.1μFR43.3kΩ1kΩ功放+UCC音階12345671頻率/Hz264297330352396440495528表10.01C調(diào)八個(gè)基本音階頻率返回上一頁(yè)下一頁(yè)第26頁(yè)練習(xí)題解答【解】判斷結(jié)果見(jiàn)表10.2所表示。電路正、負(fù)反饋串聯(lián)、并聯(lián)反饋電壓、電流反饋(a)(b)表10.210.2.1試判斷圖10.01所表示兩電路中標(biāo)有Rf反饋電阻所形成反饋（正、負(fù)、串聯(lián)、并聯(lián)、電壓、電流）。返回練習(xí)題集下一題圖10.01uo∞－++△R1R2RfuiR3R4(a)∞－++△Rfuiuo∞－++△(b)負(fù)串聯(lián)電壓負(fù)并聯(lián)電壓第27頁(yè)【解】都有反饋，分析結(jié)果見(jiàn)表10.3所表示。電路反饋元件正負(fù)反饋交直流反饋串并聯(lián)反饋電壓電流反饋共集電路共基電路表10.310.2.2試分析第9章討論共集放大電路和共基放大電路中有沒(méi)有反饋，是什么反饋（正、負(fù)、直流、交流、串聯(lián)、并聯(lián)、電流、電壓）？上一題下一題返回練習(xí)題集RE負(fù)直流和交流串聯(lián)電壓RE負(fù)直流和交流并聯(lián)電壓第28頁(yè)【解】(1)ui=－10mV時(shí)，uo=－ui=－×(－10)mV=100mVRfR110010(2)ui=sinωtV時(shí)，uo=－ui=－

sinωtV=－10sinωtVRfR11001010.5.1在圖10.5.1所表示反相百分比運(yùn)算電路中，已知某集成運(yùn)放UCC=15V，UEE=15V，R1=10kΩ，Rf=100kΩ。(1)ui

=－10mV；(2)ui=sinωtV；(3)ui=3V；(4)ui=－5V。上一題下一題下一頁(yè)返回練習(xí)題集第29頁(yè)(3)ui=3V時(shí)，若uo=－ui=－×3V=－30VRfR110010|uo|＞UEE，這是不可能，說(shuō)明它已工作在于負(fù)飽和區(qū)，故

uo=－UOM=－UEE=－15V。(4)ui=－5V時(shí)，若uo=－ui=－×(－5)V=50VRfR110010|uo|＞UCC，這是不可能，說(shuō)明它已工作在于正飽和區(qū)，故

uo=+UOM=+UCC=15V。上一頁(yè)下一題上一題返回練習(xí)題集第30頁(yè)【解】左邊兩個(gè)電路為反相百分比運(yùn)算電路右邊一個(gè)為減法運(yùn)算電路，且=R3R2RfR1Uo1=－U

=－×1.5V=50VRfR16×1033×10310.5.2在圖10.02所表示電路中，已知U=1.5V，R1=3kΩ，R2=2kΩ，R3=4kΩ，Rf=6kΩ。求Uo。上一題下一題返回練習(xí)題集下一頁(yè)故求得∞－++△Rf∞－++△∞+－+△RfRfR1R2R2R1+Uo－+U－+U－R3R1R2圖10.02Uo1Uo2第31頁(yè)Uo2=－(－U)

=－×(－1.5)V=50VRfR16×1033×103Uo=(Uo2－Uo1)

=［3－(－3)］V=12VRfR16×1033×103上一題下一題上一頁(yè)返回練習(xí)題集第32頁(yè)【解】R2=R11∥R12∥Rf=1120++140120kΩ=10kΩuo=－ui1－ui2RfR11RfR12=－ui1－ui240204040=－2ui1－ui2=－2(ui1+ui2)由此求得uo波形如圖10.03(d)所表示。10.5.3在圖10.03(a)所表示加法運(yùn)算電路中，ui1和ui2波形如圖10.03(b)和(c)所表示，R11=20kΩ，R12=40kΩ，Rf=40kΩ。求平衡電阻R2及輸出電壓uo波形。0ui1t

/s

+10ui2t

/s+2－2上一題下一題返回練習(xí)題集uo∞－++△RfR11R12R2ui1ui2圖10.03(a)(b)(c)(d)0uot

/s

－2第33頁(yè)【解】uo1=－uiRfR1uo2=－uo12RR2RfR1=uiuo2=uo2－uo110.5.4圖10.04所表示為兩級(jí)百分比運(yùn)算放大電路，求uo與ui

關(guān)系。2RfR1RfR1=ui+

ui3RfR1=ui上一題下一題返回練習(xí)題集∞－++△2Ruiuo2∞－++△RfR1Ruo1+uo－R2R23圖10.04第34頁(yè)【解】前級(jí)電路為電壓跟隨器，故

uo1=ui1后級(jí)電路利用疊加原理分析。在uo1=ui1單獨(dú)作用時(shí)為反相百分比運(yùn)算電路，故uo’

=－ui1RfR1在ui2單獨(dú)作用時(shí)為同相百分比運(yùn)算電路，故（）uo’’

=1+ui2RfR1由此求得：RfR1（）uo=uo’+uo’’

=1+ui2－ui1RfR1=5ui2－4ui110.5.5圖10.05所表示電路中，已知Rf=4R1，求uo與ui1和ui2關(guān)系式。上一題下一題返回練習(xí)題集∞－++△Rfui1uo∞－++△R1R2圖10.05ui2第35頁(yè)【證】因?yàn)閡+=u－=0，“－”端為虛地端，Rf和R4可視為并聯(lián)，因而R4∥RfR3

+R4∥RfuR4=uo即R3

+R4∥RfR4∥Rfuo=uR4因?yàn)閡R4=uRf=－Rf

if所以R3

+R4∥RfR4∥Rfuo=uR4if=i1=uiR1R3

+R4∥RfR4∥Rf=－uiRfR1（）10.5.6圖10.06所表示為一反相百分比運(yùn)算電路，試證實(shí)：uo∞－++△R1RfuiR3R4R2圖10.06RfR1Af=R3R4R3R1(1+)－uoui=－上一題下一題返回練習(xí)題集下一頁(yè)第36頁(yè)（）R3R4∥Rf=－1

+

uiRfR1（）R3Rf=－1

++

uiRfR1R3R4即〔=－1

+－

（）R3R4RfR1R3R1〕uiRfR1Af=R3R4R3R1(1+)－uoui=－上一題下一題返回練習(xí)題集上一頁(yè)第37頁(yè)【解】利用疊加原理求解此題。當(dāng)ui1單獨(dú)作用時(shí)：uo1=－ui1RfR1當(dāng)ui2單獨(dú)作用時(shí)：uo2=－ui2RfR1當(dāng)ui3單獨(dú)作用時(shí)，R1與R2并聯(lián)接地，R4與R5并聯(lián)接地，其上電壓R4∥RfR3

+R4∥Rfui3（）RfR1∥R2uo3=1

+

uiR4∥R5R3+(R4∥R5)10.5.7圖10.07所表示為一加減混合運(yùn)算電路，已知R1=R2=R3=R4，R5=Rf。求此電路輸出電壓uo表示式。uo∞－++△R1R2R3R4Rfui1ui2ui3ui4R5圖10.07上一題下一題下一頁(yè)返回練習(xí)題集是從同相輸入端輸入電壓，依據(jù)同相百分比運(yùn)算得：第38頁(yè)當(dāng)ui2單獨(dú)作用時(shí)，同理可得：（）RfR1∥R2uo4=1

+

uiR3∥R5R4+(R3∥R5)將R1=R2=R3=R4和R5=Rf代入，求得輸出電壓為：uo=uo1+uo2+uo3+uo4=(ui4+ui3－ui2－ui1)RfR1上一題下一題上一頁(yè)返回練習(xí)題集第39頁(yè)【解】因?yàn)槔硐爰蛇\(yùn)放凈輸入電壓和凈輸入電流為零，故：

ui=R3

i3i1=i2=i3所以u(píng)o=R1

i1+R2

i2+R3

i3=(R1+R2+R3)uiR3=uiR1+R2+R3R310.5.8求圖10.08所表示電路中uo與ui關(guān)系式。上一題下一題返回練習(xí)題集+ui－∞－++△R1R2R3圖10.08∞+－+△+uo－第40頁(yè)【解】因?yàn)閡+=u－=0，“－”端為虛地端，所以u(píng)o=－(Rf

if+ifdt)∫1

Cfif=i1=+C1uiR1duidt代入上式，得：uo=－ui+Rf

C1++C1

dt

∫〕RfR1duidt1

CfuiR1)duidt(〔C1Cf

=－∫〕RfR11

R1Cf)duidt〔(++ui+Rf

C1

uidt10.5.9圖10.09所表示電路是廣泛應(yīng)用與自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)中百分比－積分－微分電路。試求該電路uo與ui關(guān)系式。上一題下一題返回練習(xí)題集uo∞－++△CfuiR1C1R2Rf圖10.09第41頁(yè)duidtuo=－Rf

C【解】(1)=－500×103

×10－6(2t－sin1000t)mVd

dt=－500×10－3(2－1000cos1000t)mV=－1+500cos1000tmV(2)Uomax=(－1+500)

mV=499mVUomin=(－1－500)

mV=－501mV(3)uo波形如圖10.13(b)所表示。上一題下一題10.5.10圖10.5.8所表示微分電路中，Rf=500kΩ，C=1μF，ui

=(2t－sin1000t)V。求：(1)uo；(2)uo最大值和最小值；(3)畫(huà)出uo波形。圖10.13返回練習(xí)題集4990－501ui/Vt/s(b)uo∞－++△CuiRfR2(a)第42頁(yè)【解】uo=－uidt

∫1

R1C=－Uidt

∫1

R1C=－Uit

1

R1C=－

Uit

500×103

×0.5×10－6=－4Uit

－2mV=－4UiUi=0.5mVUi和uo波形如圖10.14(b)所表示。上一題下一題10.5.11圖10.5.9所表示積分電路中，R1=500kΩ，C=0.5μF，電路接通前電容未充電。當(dāng)電路接通后，測(cè)得uo從零下降到－2mV所需要時(shí)間為1s，求：輸入直流電壓Ui，并畫(huà)出輸入和輸出電壓

波形。圖10.14返回練習(xí)題集uo∞－++△CUiR1R2(a)Uiuot/s(b)0.5mV0－UOMUiuo第43頁(yè)【解】該電路采取是反相百分比運(yùn)算電路，依據(jù)，|Uo|

=|Ui|RfR1R11

=Rf|Ui|

|Uo|

=×1MΩ=0.1MΩ0.55R12

=Rf|Ui|

|Uo|

=×1MΩ=0.2MΩ15上一題下一題10.5.12在圖10.10所表示電路為應(yīng)用運(yùn)放來(lái)測(cè)量電壓原理電路。輸出端接有滿量程為5V、500μA電壓表。試分別計(jì)算出五種量程0.5V、1V、5V、10V、50V所對(duì)應(yīng)電阻值R11~R15。Uo∞－++△R11R12R13R14R15Rf圖10.10V0~5V+Ui－1MΩ被測(cè)電壓下一頁(yè)返回練習(xí)題集得：第44頁(yè)R14

=Rf|Ui|

|Uo|

=×1MΩ=2MΩ105R15

=Rf|Ui|

|Uo|

=×1MΩ=10MΩ505R13

=Rf|Ui|

|Uo|

=×1MΩ=1MΩ55上一頁(yè)下一題上一題返回練習(xí)題集第45頁(yè)【解】因?yàn)閨uo|

=Rf

i，所以：Rf1

=|uo|

i

=kΩ=1kΩ55Rf2

=－Rf1|uo|

i

=(－1)kΩ=9kΩ50.5Rf3

=－Rf1－Rf2|uo|

i

=(－1－9)kΩ=40kΩ50.1下一題10.5.13圖10.11是應(yīng)用運(yùn)放測(cè)量小電流原理電路。輸出端接有滿量程為5V、500μA電壓表。試計(jì)算Rf1~Rf5各電阻值。5mA0.5mA50μAuo∞－++△R11R12R13R14R15圖10.11V0~5V10μA0.1mA被測(cè)電流i下一頁(yè)上一題返回練習(xí)題集第46頁(yè)Rf4

=－Rf1－Rf2－Rf3|uo|

i

=(－1－9－40)kΩ=50kΩ50.05Rf5

=－Rf1－Rf2－Rf3－Rf4|uo|

i

=(－1－9－40－50)kΩ=400kΩ50.01上一題下一題上一頁(yè)返回練習(xí)題集第47頁(yè)【解】因?yàn)閨Uo|

=UiRxR1Rx

=R1|Uo|Ui

=×500kΩ=400kΩ45上一題下一題10.5.14圖10.12是應(yīng)用運(yùn)放測(cè)量電阻原理電路。輸出端接電壓表同上題。當(dāng)電壓表指示為4V時(shí)，被測(cè)Rx

阻值是多少？返回練習(xí)題集RxUo∞－++△R1圖10.12500kΩV+5V－0~5V得：第48頁(yè)【解】因?yàn)閡i＜UR時(shí)，uo=+UOMui＞UR時(shí)，uo=－UOM所以求得uo波形如圖10.13(b)所表示。上一題下一題10.6.1圖10.13(a)所表示為加到基本電壓比較器反相輸入端輸入電壓ui波形，同相輸入端接參考電壓UR=3V。試畫(huà)出對(duì)應(yīng)輸出電壓uo波形。ui/Vt/s630－6(a)(b)圖10.13+UOM－UOM返回練習(xí)題集uo/Vt/sO第49頁(yè)【解】把兩個(gè)輸入信號(hào)疊加在一起，畫(huà)在同一個(gè)坐標(biāo)系中，如圖10.14(a)所表示。因?yàn)閡i1＜ui2時(shí)，uo=+UOMui1＞ui2時(shí)，uo=－UOM所以求得uo波形如圖10.14(b)所表示。上一題下一題10.6.2一基本電壓比較器，反相輸入端加電壓ui1，同相輸入端加電壓ui2，它們波形如圖10.14(a)所表示，試?yán)L出輸出電壓uo波形。ui1，ui2/Vωt30－3π2π3π(a)－UOM+UOM返回練習(xí)題集uo/Vωtπ2π3πO(b)圖10.14第50頁(yè)【解】R2=3kΩ∥3kΩ∥3kΩ=1kΩA1是加法運(yùn)算電路：A2是電壓跟隨器：

uo1′=uo1=－(ui1+ui2)A3是零比較器：uo1=－(ui1+ui2)33uo2=+UCC=9V

(uo1’＞0)－UEE=－9V(uo1’＜0)上一題下一題10.6.3在圖10.15所表示電路中，集成運(yùn)放UCC=UEE=9V。求R2以及下述兩種情況下uo1和uo2：(1)ui1=0.1V，ui2=－0.2V；(2)ui1=－0.1V；ui2=0.2V。=－(ui1+ui2)下一頁(yè)返回練習(xí)題集∞－++△ui1uo2∞－++△圖10.15uo1∞－++△R2ui23kΩ3kΩ3kΩuo1′A1A2A3第51頁(yè)uo1=－(0.1－0.2)V=0.1V

uo2=9V(2)ui1=－0.1V，ui2=0.2V時(shí)，uo1=－(－0.1+0.2)V=－0.1V

uo2=－9V上一頁(yè)下一題上一題返回練習(xí)題集(1)ui1=0.1V，ui2=－0.2V時(shí)，第52頁(yè)【解】上限觸發(fā)電壓為：

遲滯寬度為：△U

=UH－UL=3Vuo波形如右圖(b)所表示。UH=RfR2+Rf

UR+R2R2+Rf

UOMUL=RfR2+Rf

UR－R2R2+Rf

UOM下限觸發(fā)電壓為：

=(×3+×9)V51+511+5=4V=(×3－×9)V51+511+5=1V上一題下一題10.6.4在圖10.6.4所表示遲滯比較器中，已知集成運(yùn)放輸出飽和電壓UOM=9V，ui

=8sinωtV，UR=3V，R2=1kΩ，Rf=5kΩ。求該電路上限和下限觸發(fā)電壓、遲滯寬度以及uo波形。返回練習(xí)題集uiUR_++uoR1R2Rf(a)(b)題10.6.4圖ui1/Vωt8410π2π3π90－9uo/Vωtπ2π3π第53頁(yè)【解】振蕩頻率fn為：

fn=12πRC=(20~200)Hz則可變電阻器阻值改變范圍為：R

=12πfn