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第五章集成运算放大器5-1 什么是直接耦合放大器？它试用于那些场合？与阻容耦合放大器相比有哪些优点？答：用来放大缓慢变化的信号或某个直流量的变化（统称为直流信号）的放大电路，称为直流放大器。
适用于放大缓慢变化的低频信号和交流信号，与阻容耦合放大器相比能够放大缓慢的低频信号，不紧能够放大直流信号，也可以放大交流信号。
5-2 直接耦合放大器有什么特殊问题？在电路上采取什么办法来解决？答：直接耦合放大器采用直接耦合方式，因而带来了前后级的静态工作点相互影响，相互牵制的特殊问题。
因此在电路的V2的射级上加接了R e2 ，抬高了V2管的射级电位，或者将R e2换成稳压二极管V Z ，采用NPN和PNP管组成的互补耦合电路。
5-3 解释：共模信号、差模信号、共模放大倍数、差模放大倍数、共模抑制比。
答：共模信号：在差分放大电路中，把大小相等，极性相同的输入信号称为共模信号；差模信号：在差分放大电路中，把大小相等，极性相反的输入信号称为差模信号；共模放大倍数：在差分放大电路中，共模放大倍数为双输出端的差值，为零，这样更好的抑制了零点漂移现象。
差模放大倍数：在差分放大电路中，差模放大倍数为双输出端的差值，放大倍数为A vd = -βvOvI = -βRcrbe，该电路多用一只三极管以换取对零点漂移的抑制共模抑制比：差模放大倍数与共模放大倍数的比值称为共模抑制比K CMR =AvdAvc当电路完全对称时A vc为零，则共模抑制比K CMR 无穷大。
5-4 集成运放由哪几部分组成？试分析其作用。
答：集成运放主要由以下部分组成输入级：由差分电路组成，应用该电路的目的是力求较低的“零飘”和较高的共模抑制比；中间级：高增益的电压放大电路组成；输出级：三极管射极输出器互补电路组成；偏置电路：为集成运放各级电路提供合适而稳定的静态工作点。
5-5 集成运放有哪些常用参数？解释这些参数的含义。
答：（1）开环差模电压放大倍数 A VO无反馈时集成运放的放大倍数。
电子技术基础与技能题库与参考答案一、单选题（共40题，每题1分，共40分）1、集成运算放大器实质是一个A、阻容耦合的多级放大器B、单级放大器C、直接耦合的多级放大器D、变压器耦合的多级放大器正确答案：C2、国产集成8421BCD译码器输出高电平有效的是A、T331B、T1042C、C301D、T4042正确答案：C3、为了保证开关电源的输出稳压，开关电源中必须设置( )电路。
A、自动脉宽调整B、整流滤波C、自激开关调整D、自动保护正确答案：A4、当硅二极管加上0.3V正向电压时，该晶体二极管相当于A、阻值很小的电阻B、内部短路C、小阻值电路D、阻值很大的电阻正确答案：D5、下列逻辑函数等式，正确的是A、A+B=AB、AB=A+BC、A+(B+C)=A+CD、AB+AC=A(B+C)正确答案：D6、Q0~Q3为74LS194的A、串行数据输出端B、并行数据输端C、串行数据输入端D、并行数据输出端正确答案：D7、如果三极管的基极电流是40μA ，集电极电流是2mA ，则三极管的电流放大系数为A、20B、50C、200D、500正确答案：B8、74LS194寄存器是( )位双向寄存器。
A、4B、8C、32D、16正确答案：A9、将二进制代码赋予的特定含义翻译出来称为A、奇偶效验B、数据选择器C、译码D、编码正确答案：C10、功率放大电路的最大效率是指A、输出功率与功放管上消耗功率的比值B、最大不失真输出功率与电源提供功率的比值C、电源提供的功率和输出功率的比值D、输出功率和输入功率的比值正确答案：B11、使用4个触发器进行级联而构成二进制计数器时，最多可以对从0到( )的二进制数进行计数。
A、12B、15C、32D、16正确答案：D12、将或非门电路的所有输入端连接在一起，可实现( )功能。
A、非B、或非C、与非D、或正确答案：A13、一个三级放大电路，测得第一级的电压增益为0dB，第二级的电压增益为40dB，第三级的电压增益为20dB，则总的电压增益为A、0dBB、60dBC、80D、800正确答案：B14、具有记忆功能的逻辑电路是A、加法器B、显示器C、计数器D、译码器正确答案：C15、测试二输入端与非门逻辑功能时，要测试( )种输入信号的输出情况。
3.4 运放构成的非线性电路集成运放在非线性电路中的两种工作状态：第一类：运放处于开环或正反馈状态，本身工作在非线性状态。
对运放不能用“虚短”概念分析，但仍可用“虚断”概念分析。
第二类：电路中含有其他非线性元件使得输入输出为非线性关系，但运放本身仍工作在线性状态。
对运放可用“虚短”，“虚断”概念分析。
3.4.1 电压比较器电压比较器的功能：电压比较器用来比较输入电压与参考电压的大小。
当两者幅度相等时输出电压产生跃变，由高电平变成低电平，或者由低电平变成高电平。
用途：数模转换、数字仪表、自动控制和自动检测等技术领域，以及波形产生及变换等场合。
特点：运放工作在开环状态或引入正反馈。
u OU Ru I R 1R ∞Iu OO 1. 单门限电压比较器(1) 反相输入串联型U O(sat)U O(sat)U R运放处于开环状态当u I <U R 时，u O = +U O(sat)当u I >U R 时，u O = –U O(sat)电压传输特性阈值(门限)电压:输出发生跃变时所对应的输入电压。
+U Z ωtu O 反相过零比较器ωtOu u Iu OO+U Z电压传输特性u IR 1OR 2R 3U ZVD Z∞(2) 同相输入串联型当u I <U R 时，u O = -U Z 当u I >U R 时，u O =U ZIu O O -U ZU Z U RU Z −U ωtu O ωtO u 波形图U R U u R 1u O R 2R 3±U ZVD Z∞(3) 反相输入并联型21I R1212R R u U R R R R -=+++1I R O Z20,,R u u U u U R ->>-=-即1I R O Z20,,R u u U u U R -<<-=即u Iu OO-U ZU Z 1R2R U R -电压传输特性U RR 1u O R 2R 4±U ZVD ZR 3u I ∞+U −U Zωtu O ωtO u u Iu OO-U ZU Z1R2R U R -12R U R -电压传输特性波形图U R 1u O R 2R 3±U ZVD ZR 3u I ∞(4) 同相输入并联型21I R1212R R u u U R R R R +=+++1I R O Z20,,R u u U u U R +>>-=即1I R O Z20,,R u u U u U R +<<-=-即u I u OO -U ZU Z 1R 2R U R -电压传输特性U RR 1u O R 2R 3±U ZVD ZR 3u I ∞+U Z −U Zωtu O ωtOu 1R2R U R -波形图U R1u O R 2R 3±U ZVD ZR 3u I ∞u I u OO -U ZU Z1R 2R U R -电压传输特性u OωtO单门限比较器的缺点u IωtOURU Z-U Z单门限电压比较器抗干扰能力差。
滞回比较器抗干扰能力强。
U THU TLR 1R 2R 3u I ±U ZU Ru O ∞Z 例3.4.1：图示电路中运放和稳压管均为理想元件，VD Z 的稳压值U Z =±6V ，运放的最大输出电压为±12V 。
(1) 分析电路的功能；(2) 画出电路的电压传输特性；(3)如在同相输入端接入2V 的参考电压后，电压传输特性有何变化。
u I >0，运放输出趋于负饱和值，稳压管被击穿，引入负反馈，u O = 6Vu OR 1R 2u I∞解：(1)u I =0V ，稳压管未击穿，运放处于开环工作状态，u O =0。
6VVD Z 例3.4.1：图示电路中运放和稳压管均为理想元件，VD Z 的稳压值U Z =±6V ，运放的最大输出电压为±12V 。
(1) 分析电路的功能；(2) 画出电路的电压传输特性；(3)如在同相输入端接入2V 的参考电压后，电压传输特性有何变化。
u OR 1R 2u I∞解：(1)u I =0V ，稳压管未击穿，运放处于开环工作状态。
u I <0，运放输出趋于正饱和值，稳压管被击穿，引入负反馈，u O =6V6V(2)画出电路的电压传输特性。
Iu OOU ZU Z特点: 运放工作于线性区，输出状态发生转换时，稳压管处于截止状态。
VD Zu OR 1R 2u I∞Iu O O 8V2VU om =6+2=8V-4VU om = -6+2= -4V门限电压U T =2V(3)如在同相输入端接入2V 的参考电压后，电路的电压传输特性有何变化。
VD Zu OR 1R 2u I2V∞I u u -=12O R O 1212223R R u u U u R R R R +=+=+++u IOu O①加快比较器状态转换速度②构成双门限电压比较器正反馈电压传输特性(1) 反相输入串联型2. 滞回比较器R 120kR 2(10k)u O u I R 3R 4U Z ±6V)U R 6V∞Iu u -=O 223u u +=+IO u O电压传输特性+6V6V-6VO Z TH26V 626V3u U U u +=+===⨯+=当时，上门限电压I TH O Z 6V,6V u U u U <===I TH O Z 6V,6Vu U u U >==-=-R 120kR 2(10k)u O u I R 3R 4U Z ±U R 6V∞IO u O-6V-2V Iu u -=O 223u u +=+电压传输特性O Z TL26V (6)22V3u U U u +=-=-==⨯-+=-当时，下门限电压I TL O Z 6V,6Vu U u U >=-=-=-I TL O Z 6V,6Vu U u U <=-==+6V6V回差电压:TH TL 8VU U U ∆=-=R 120kR 2(10k)u O u I R 3R 4U Z ±U R 6V∞Iu u -=O 223u u +=+IOu O-U ZU ZU THU TL U Z =6VI O 223u u =+TH2626V 3u =⨯+=TL 2(6)22V3u =⨯-+=-R 120kR 2(10k)u O u I R 3R 4U Z ±U R 6V∞电压传输特性IO u O-6V -2V +6V6V6V −6Vωtu O ωtOu 6V-2VR 120kR 2(10k)u Ou I R 3R 4±U Z (±6V)U R 6V∞IO u O 12VR =6Vu U -=12O I O I12121233R R u u u u u R R R R +=+=+++-6VO I2623u V u u +=-=-+当时，I 226V3u u u +-=-+==令TH I 12VU u ==I TH O ,6Vu U u <=-I TH O ,6V u U u >=++6V 电压传输特性(2) 同相输入串联型R 110kR 2(20k)u O u IR 3R 4±U Z (±U R 6V ∞IO u O +6V12V-6V电压传输特性6Vu -=O I1233u u u +=+O I2623u V u u +=+=+当时，I 226V3u u u +-=+==令TL I 6VU u ==I TL O ,6Vu U u >=+I TL O ,6Vu U u <=-6V R 110kR 2(20k)u O u IR 3R 4±U Z (±6V)U R 6V ∞6Vu -=O I1233u u u +=+IU Z -U ZOU TLU THu OTL 6Vu =I O 1199(6)22u u =-=-⨯±TH 12Vu =Z 6V U =O I 12633u u +=R 110kR 2(20k)u O u IR 3R 4±U Z (±6V)U R 6V ∞IU Z -U ZOU TL U THu O 6V −6Vωtu O ωtO u 波形图6V 12V R 110kR 2(20k)u Ou IR 3R 4±U Z (±6V)U R 6V ∞O O O341010120103u u u u R R +===++u IU Z-U ZO U TLU TH u O(3) 反相输入并联型21I R I I 12122010262102010203R R u u U u u R R R R =+=+⨯=+++++－R 1(10k)R 4(20k)u O u IR 5±U Z (6V)U R6V R 2(20k)R 3(10k)∞Z 6VU =O13u u +=u IU Z-U ZO U TLU TH u OI 223u u =+－R 1(10k)R 4(20k)u O u IR 5±U Z (6V)U R6V R 2(20k)R 3(10k)∞u +=－I O 21233u u +=I O 113(6)322u u =-=⨯±-TH 0V U =TL 6VU =-(4) 同相输入并联型OI 1230R u u u U u u R R R +++---+=＋IU Z-U ZO U TL U THu OU R 2V R 1(10k)R 3(20k)u O u IR 5R 4±U Z (±6V)R 2(10k)∞u =－2313I 12O122313R R R U R R u R R u u R R R R R R +++=++O I 123123111()R u U u u R R R R R R ++=+＋＋Z 6VU =IU Z-U ZO U TL U THu O22I O 311(6)22R R R u u U R R =--=-⨯±-TH 1V U =TL 5VU =-U R 2V R 1(10k)R 3(20k)u O u IR 5R 4±U Z (±6V)R 2(10k)∞2313I 12O122313R R R U R R u R R u u R R R R R R +++=++0u u +==－2313I 12O 0R R R U R R u R R u ++=Ou u IU TLU TH3. 窗口比较器窗口比较器用来检测输入是否介于两个门限电压之间。
u I < U TL , u O =U ZU TL <u I < U TH ，u O =0U Z u I > U TH ，u O =U ZVD1Ru I U ZU TL u OU TH VD2VD Z∞∞Ou IU TLU THU Z ωtOu ωtO u I U TL U THU Z VD1Ru I U ZU TLu OU TH VD2VD Z∞∞3.4.1 精密整流电路π2π3π0ωtu i 0ωtu i FR L u i u OVD 1. 二极管整流电路存在的问题U D O I 0.45U U =u i 较小时整流误差大。
