模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)第四版童詩白課后答案第七章

經(jīng)典word整理文檔，僅參考，雙擊此處可刪除頁眉頁腳。本資料屬于網(wǎng)絡(luò)整理，如有侵權(quán)，請聯(lián)系刪除，謝謝！第7章信號的運算與處理自測題一、現(xiàn)有電路：A.反相比例運算電路B.同相比例運算電路D.微分運算電路F.乘方運算電路C.積分運算電路E.加法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＋90，應(yīng)選用(C(2)欲將正弦波電壓轉(zhuǎn)換成二倍頻電壓，應(yīng)選用(F(3)欲將正弦波電壓疊加上一個直流量，應(yīng)選用(EA(4)欲實現(xiàn)=?100的放大電路，應(yīng)選用(Au(5)欲將方波電壓轉(zhuǎn)換成三角波電壓，應(yīng)選用(C(6)欲將方波電壓轉(zhuǎn)換成尖頂波波電壓，應(yīng)選用(D二、填空：H(1)為了避免50電網(wǎng)電壓的干擾進入放大器，應(yīng)選用(帶阻)z濾波電路。(2)已知輸入信號的頻率為kH~12kH，為了防止干擾信號的zz混入，應(yīng)選用(帶通)濾波電路(3)為了獲得輸入電壓中的低頻信號，應(yīng)選用(低通)濾波電路。(4)為了使濾波電路的輸出電阻足夠小，保證負載電阻變化時濾波特性不變，應(yīng)選用(有源)濾波電路。T7.3所示各電路中的集成運放均為理想運放，模擬第1頁乘法器的乘積系數(shù)大于零。試分別求解各電路的運算關(guān)系。k(a)(b)圖T7.3解：圖(a)所示電路為求與運算電路，圖(b)所示電路為開方運算電路。它們的運算表達式分別為：(a)(b)RuuRuR())u1RRI2f4IR//RRR1fI3121234RRRuuu23'32O2R1IRORO44第2頁習(xí)題本章習(xí)題中的集成運放均為理想運放。7.1填空：A(1)(同相比例)運算電路可實現(xiàn)的放大器。uA(2)(反相比例)運算電路可實現(xiàn)的放大器。u(3)(微分)運算電路可將三角波電壓轉(zhuǎn)換成方波電壓。(4)(同相求與)運算電路可實現(xiàn)函數(shù)大于零。，a、b與c均YaXbXcX123(5)(反相求與)運算電路可實現(xiàn)函數(shù)小于零。，a、b與c均YaXbXcX123(6)(乘方)運算電路可實現(xiàn)函數(shù)Y2。7.2電路如圖P7.2所示，集成運放輸出電壓的最大幅值為V±14，填表。(a)(b)圖P7.21.01.50.10.5IuV/解：；。u(1R/R)u11uu(R/R)u10uO1fIIO2fIIVV當(dāng)集成運放工作到非線性區(qū)時，輸出電壓不是+14,就是-14。0.1-10.5-51.0-101.5-14IuV/第3頁uV/1.15.511147.320Rki為-100。解：可采用反相比例運算電路，電路形式如圖P7.2(a)所示。7.4電路如圖P7.4所示，試求其輸入電阻與比例系數(shù)。解：由圖可知而，RR50ki1uuuuMMMORRR243解得：圖P7.47.5電路如圖P7.4所示，集成運放輸出電壓的最大幅值為u52u104uOMIV±14，V為2uIRRRR(1)短路；(2)短路；(3)短路；(4)斷路。2344RR解：(1)短路時，R相當(dāng)于開路（上無電，R2Ruu0244MI1R(2)短路時，R對反饋網(wǎng)絡(luò)無影響。，uuM34OR(3)短路時，電路無反饋?！?4；uVO4R(4)斷路時，RR。uOuuV234RII17.6P7.6所示各電路輸出電壓與輸入電壓的運算關(guān)系式。(a)(b)(c)(d)圖P7.6第4頁解：在圖示各電路中，集成運放的同相輸入端與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)RRRuuuuuuufffR1R2R312I3OIIIII123RRRuuuuuuufffR1R2R312I3OIIIII123RuOuu)uu)fR1212I1III(d)RRRRRuuuuuuuuuffffR1R2R34123I4OIIIIIII12347.7P7.6寫出表達式。解：因為集成運放同相輸入端與反相輸入端之間凈輸入電壓為成運放的共模信號分別為：(a)uuICI3(b)uuuu1RRuI232RRRRI3I2I32323(c)R8uICuufRR9I2I21f(d)40411RRuuI3uI4uu43RRRR41I3I434347.8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)，試求負載電阻中的電流。第5頁解：uU0.6。IPZRRL22圖P7.87.9電路如圖P7.9所示。(1)寫出uuu與、的運算關(guān)系式；I1I2O(2)當(dāng)Ru10，u20uWI1I2O(3)若V的最大幅值為±14，輸入電壓最大值，uu10mVOI1maxR的最大值為多少？u20mV2I2圖P7.9同相輸入端電位A解：(1)2輸出電壓或R2RR2Ru)u10(1uu)OP2I2I111RWRuOuu)I2I11(2)將u10，代入上式，得100。uumVI1I2O(3)根據(jù)題目所給參數(shù)，的最大值為20mVR。若(uu)1I2I1為最小值，則為保證集成運放工作在線性區(qū)，=20mV時集(uu)I2I1V成運放的輸出電壓應(yīng)為＋14，寫成表達式為RuOuu)WRI2I1R故R1431min7.10分別求解圖P7.10所示各電路的運算關(guān)系。(a)(b)(c)第6頁圖P7.10A組成同相比1AAAA例運算電路，、、均組成2123A為電壓跟隨器電路，組成反相求與運算電路。4RRR(a)設(shè)、、的節(jié)點為M，則345(b)先求解uu，再求解。OO1AAAuuuA(c)、、的輸出電壓分別為、、，由于在組成1234的反相求與運算電路中反相輸入端與同相輸入端外接電阻阻值相等，所以u7.11P7.11(a)所示電路中，已知輸入電壓的波形如圖(b)所Itu示，當(dāng)=0時Cu試畫出輸出電壓的波形。O(a)(b)圖P7.11解：輸出電壓的表達式為uO1t)tudtu2RC1IOt1u當(dāng)為常量時：Itu若=0時OtmS當(dāng)=5時，。u1005510OV2.5V3tmS當(dāng)=15時，。u[100(5)1010(2.5)]VV3O因此輸出波形如解圖P7.11所示。解圖P7.11u7.12P7.12所示電路輸入電壓P7.11(b)I第7頁tuu所示，且當(dāng)=0時=0。試畫出輸出電壓的波形。CO圖P7.12解圖P7.12解：圖中可見，uuu，uduCdt()duuCCIRIOdtNPIduOdtduu；∴輸出電壓與輸入電壓的運算關(guān)系為：I即：IdtRC（t100utuu(0)OIICtu設(shè)當(dāng)=0時，=0。分段畫出波形如解圖P7.12所示。C7.13P7.13所示各電路的運算關(guān)系。(a)(c)(b)(d)圖P7.13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)1Rudtu100udtuu2R1RC1OIIII(b)設(shè)兩電容的充電電流為:dudu(方向向右),iCCC1I1dt1dt則(c)反相端：uuuu1udtRCONCPP同相端：uu1uu11udtudtdtPICRRCRCPCIP代入上式，得u1udt10udt3RCOII(d)1uu()uu)I1I2uOCRRI1I2127.14P7.14所示電路中，已知，RRRRRk'12f。CF第8頁圖P7.14uu(1)試求出與的運算關(guān)系。OIuuV(2)設(shè)t=0時由零躍變?yōu)?1OIV＋6所需要的時間。A解：(1)因為構(gòu)成電壓跟隨器，電容上的電壓為求。A1Ouu2C差運算電路，利用疊加原理，求出其輸出電壓：電容的電流：iuuu（利用了上式）1OIRRC因此，輸出電壓：uu11idtudt10udtCRCOCCII(2)，u10ut[10(1)tV10tVVOI111tS故=0.6。即經(jīng)0.6秒輸出電壓達到6V。l7.15P7.15所示電路的運算關(guān)系。圖P7.15AuR的輸出為。因為的電流等于C的電流，所以：21Au又因為組成以為輸入的同相比例運算電路，所以：2O比較以上兩式，得：uudtOIuVuV7.16P7.16所示電路中，已知=4，=1?；卮鹣铝袉栴}：圖P7.16SAu與的電位；(1)當(dāng)開關(guān)閉合時，分別求解OtSu(2)設(shè)=0時打開，問經(jīng)過多長時間=0?O解：(1)對A而言，都工作在同相比例運算狀態(tài)，12由于三個R從上而下流過同一電流iUU3，BCRRR第9頁S當(dāng)開關(guān)閉合時，A輸出，u0O33tS(2)=0時打開，A為積分電路，31UARC1；ttuO3URC1A因為A為求差電路，∴。uUuVu140t44ODO3O3令上式為零，求出。t7.17P7.17uuu的同相輸入端與反相輸入端；(2)求出與、的運算關(guān)系式。OI1I2圖P7.17解：(1)為了保證電路引入負反饋，的上端為“+”，下端為“?”。A(2)根據(jù)模擬乘法器輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系與節(jié)點電流關(guān)系，可得10(RR)所以uuufI1ROI27.18P7.18所示各電路的運算關(guān)系。(a)(b)圖P7.18解：電路(a)實現(xiàn)求與、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:(a)uu，RuuuR()uu()O'1RR231I2IIIO3OI3RR112I32第10頁(b)R4RR4RR4R。uuku223OIII1237.19在下列各種情況下，應(yīng)分別采用哪種類型（低通、高通、帶通、帶阻）的濾波電路。Hz(1)抑制50交流電源的干擾；Hz(2)處理具有1固定頻率的有用信號；(3)從輸入信號中取出低于kHz的信號；以上的高頻干擾。(2)帶通濾波器(4)抑制頻率為100kHz解：(1)帶阻濾波器；(3)低通濾波器(4)低通濾波器7.20P7.20所示各電路屬于哪種類型的濾波電路，是幾階濾波電路。(b)(c)(d)圖P7.20解：圖(a)所示電路為一階高通濾波器。高通濾波器。圖(c)所示電路二階帶通濾波器。帶阻濾波器。7.21設(shè)一階止頻率分別為100與2kHz圖(b)所示電路二階圖(d)所示電路二階HPFLPF的通帶放大倍數(shù)均為2與二階Hz。試用它們構(gòu)成一個帶通濾波電路，并畫出幅頻特性。kHz解：低通濾波器的通帶截止頻率為2，高通濾波器的通帶第11頁Hz截止頻率為100。將兩個濾波器串聯(lián)，就構(gòu)成一個帶通濾波電路。其通帶放大倍數(shù)為：4。通帶增益AuP20lgA12uP幅頻特性如解圖P7.21所示。解圖P7.217.222，kHzC截止頻率為1,取值為1。試選取電路中各電阻的阻值。解：因為通帶放大倍數(shù)Aup2,所以QA2。uffP因為1，代入數(shù)據(jù)，得出：Rk。ff2RCop為使得集成運放同相輸入端與反相輸入端所接電阻相等，則。RR4R640k12uuu7.23P7.23所示電路的輸出、與分別具O1O2O3、、、有哪種濾波特性（L