第七章作業(yè)解答

作業(yè)：P391~3962、3、5、

68、9、10、1113、14、162/1/202317.2電路如圖P7.2所示，集成運(yùn)放輸出電壓的最大幅值為±14V，填表。圖P7.3uI/V0.10.51.01.5uO1/V-1-5-10-14uO2/V1.15.51114解：(a)圖為反相比例電路，(b)圖為同相比例電路。uO1＝(－Rf/R)uI＝－10uI，uO2＝(1+Rf/R)uI＝11uI。當(dāng)集成運(yùn)放工作到非線性區(qū)時(shí)，輸出電壓不是＋14V，就是－14V2/1/202327.3設(shè)計(jì)一個(gè)比例運(yùn)算電路，要求輸入電阻Ri＝20kΩ，比例系數(shù)為－100。解：可采用反相比例運(yùn)算電路，電路形式如圖所示。 列電路方程： R＝Ri －100=－Rf/R 解得：R＝20kΩ，Rf＝2MΩ。2/1/202337.5電路如圖P7.4所示，集成運(yùn)放輸出電壓的最大幅值為±14V，uI為2V的直流信號(hào)。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）R4短路時(shí)電路無反饋，uO＝－14V（4）2/1/202347.6試求圖P7.6所示各電路輸出電壓與輸入電壓的運(yùn)算關(guān)系式。圖P7.8解：在圖示各電路中，（a）由虛短：由虛斷得：整理得：（b）（c）由虛短及虛斷列電路方程得（d）由虛短及虛斷列電路方程得：2/1/202357.8圖P7.8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：由虛短及虛斷得：可見IL與RL無關(guān)。圖P7.112/1/202367.9電路如圖P7.9所示。（1）寫出uO與uI1、uI2的運(yùn)算關(guān)系式；（2）當(dāng)RW的滑動(dòng)端在最上端時(shí)，若uI1＝10mV，uI2＝20mV，則uO＝？（3）若uO的最大幅值為±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(yùn)放工作在線性區(qū)，R2的最大值為多少？圖P7.9解：（1）由虛短及虛斷列電路方程：（2）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(yùn)放工作在線性區(qū)，＝20mV時(shí)集成運(yùn)放的輸出電壓應(yīng)為＋14V，寫成表達(dá)式為故R1min≈143ΩR2max＝RW－R1min≈（10－0.143）kΩ≈9.86kΩ2/1/202377.10分別求解圖P7.10所示各電路的運(yùn)算關(guān)系。圖P7.13解：運(yùn)算關(guān)系求解如下。（a）設(shè)R3、R4、R5的節(jié)點(diǎn)為M，則（b）先求解uO1，再求解uO。（c）A1、A2、A3為三個(gè)電壓跟隨器，輸出電壓分別為uI1、uI2、uI3。由于在A4組成的同相求和運(yùn)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2/1/202387.11在圖P7.11（a）所示電路中，已知輸入電壓uI的波形如圖（b）所示，當(dāng)t＝0時(shí)uO＝0。試畫出輸出電壓uO的波形。圖P7.11輸入為方波，輸出為反相三角波。當(dāng)uI為常量時(shí)，解圖P7.11若t＝0時(shí)，uO＝0，則t＝5ms時(shí)，uO＝－100×5×5×10－3V＝－2.5V。當(dāng)t＝15mS時(shí)，uO＝[－100×(－5)×10×10－3＋(－2.5)]V＝2.5V。輸出波形如解圖P7.14所示。解：運(yùn)放A組成積分運(yùn)算電路。輸出電壓的表達(dá)式為2/1/202397.13試分別求解圖P7.13所示各電路的運(yùn)算關(guān)系。圖P7.13解：由基爾霍夫電流定律及虛短和虛斷，可解出各電路的運(yùn)算關(guān)系分別為：（a）（b）（c）（d）2/1/2023107.14在圖P7.14所示電路中，已知R1＝R＝R'＝R2＝Rf＝100kΩ，C＝1μF。（1）試求出uO與uI的運(yùn)算關(guān)系。（2）設(shè)t＝0時(shí)uO＝0，且uI由零躍變?yōu)椋?V，試求輸出電壓由零上升到＋6V所需要的時(shí)間。圖P7.17解：（1）電容上的電壓uC＝uO，電容的電流因此，輸出電壓（2）t1＝0.6S。即經(jīng)0.6秒輸出電壓達(dá)到6V。2/1/2023117.15試求出圖P7.15所示電路的運(yùn)算關(guān)系。圖P7.15解：設(shè)A2的輸出為uO2。因?yàn)镽1的電流等于C的電流，所以：又因?yàn)锳2組成以u(píng)O為輸入的同相比例運(yùn)算電路，所以：

比較以上兩式，得：uo22/1/2023127.16在圖P7.16所示電路中，已知uI1＝4V，uI2＝1V?；卮鹣铝袉栴}：圖P7.16（1）當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，分別求解A、B、C、D和uO的電位；（2）設(shè)t＝0時(shí)S打開，問經(jīng)過多長時(shí)間uO＝0？解：（1）由虛短由虛斷得UB＝uI1＝4V，又所以：UA＝7V，UB＝4V，UC＝1V，UD＝－2V，S閉合時(shí)運(yùn)放A4組成同相比例電路，uO＝2UD＝－4V。（2）t＝0時(shí)S打開，運(yùn)放A4組成差分減法電路：uO＝2uD－uO3，運(yùn)放A3組成反相積分電路：2uD＝－4V，所以u(píng)O3＝－4V時(shí)，uO才為零。即：2/1/202313例：電路如圖所示，運(yùn)算放大器理想器件，電容C初始電壓為零。（1）求uO(t)與ui(t)的關(guān)系