电子技术基础课后习题答案五章
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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Re2 ，抬高了V2管的射级电位，或者将Re2换成稳压二极管VZ ，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Avd = -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
KCMR =𝐴𝑣𝑑𝐴𝑣𝑐 当电路完全对称时Avc为零，则共模抑制比KCMR 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 AVO
无反馈时集成运放的放大倍数。
（2）输入失调电压 VIO 当输入电压为零时，为了使放大器输出电压为零，在输入端外加的补偿电压，反映了运放的失调程度。VIO 越小，输入级对称性越好。
（3）输入失调电流 IIO
输入信号为零时，运放两输入端的基极静态电流不相等，其差值称为输入失调电流 IIO 。数值越小，表明输入级管子 的对称性越好。
（4）共模抑制比 KCMR
开环情况下，差模放大倍数 AVD 与共模放大倍数 AVC 之比，KCMR 越大，运放对零漂的抑制能力越强。
（5）输出电压峰峰值 VOPP
放大器在空载情况下，输出的最大不失真电压的峰峰值。
5-6 理想集成运放应满足那些条件？
答：（1）开环电压放大倍数AVD = ∞
（2）输入电阻 ri = ∞
（3）输出电阻 ro= 0
（4）共模抑制比 KCMR = ∞
5-7 试推导反相比例运算放大器和同相比例运算放大器的闭环电压放大倍数。
答：反相比例运算放大器：
由上图可见：
uN =0 ，iI =0，则i1 =iF
在信号输入支路上有
i1 = 𝑢𝐼−𝑢𝑢
𝑅1=𝑢𝐼
𝑅1
在反馈电路上有iF= 𝑢𝑁−𝑢𝑂
𝑅𝑓= - 𝑢𝑂
𝑅𝑓
因i1 =iF ，则
𝑢𝐼
𝑅1= - 𝑢𝑂
𝑅𝑓
即uO= - 𝑅𝑓
𝑅1 u1
故其闭环电压放大倍数为
AVF = 𝑢𝑂
𝑢𝐼= - 𝑅𝑓
𝑅1
同相比例运算放大器：
因为iI = 0，所以R1 中电流i1等于反馈电流iF ，由于i1 = 𝑢𝑁
𝑅1 = 𝑢𝐼
𝑅1 , iF= - 𝑢𝑁−𝑢𝑂
𝑅𝑓= - 𝑢𝐼−𝑢𝑂
𝑅𝑓 于是求得
uO= 𝑅𝑓+𝑅1𝑅1 u1 = （1+𝑅𝑓𝑅1）u1
即同相输入比例运算电路的闭环电压放大倍数
AVF = 𝑢𝑂
𝑢𝐼= 𝑅𝑓+𝑅1𝑅1 = 1+𝑅𝑓𝑅1
5-8 画出由集成运放组成的加法和减法运算电路，并分
析其运算关系。
答：加法运算关系
减法运算关系
5-9 画出输出电压uO与输入电压uI符合下列关系式的集成运放电路，：
5-10 题5-10图所示理想运放电路中，若uI1=-2V，uI2=3V，uI3=4，uI4=-5V，，求uO的值。
解：
图中为加法器电路，所以有
= -33( −210 + 322 + −433+ 566 )
= 3V
输出电压为3V。
5-11 题5-11图所示电路中，已知VCC=12V，R1=20kΩ，R2=10kΩ，求uO的值。
（自己需要假设一个稳压值）
解：图中为加法器电路，所以有
= -10( 1220 )
= -6V
nnRvRvRvRvRvI33I22I1I1fOnnRvRvRvRvRvI33I22I1I1fO5-12 题5-12 图运放电路中，已知R=10kΩuI1 =2V，uI2=-3V，求uO的值。
解：图中为加法器电路，所以有
= -10( 210 + −310 )
= 1V
输出电压为1V。
5-13 题5-13图中，R1= R2 = R3 =R4 =10kΩ，uI1=10V，uI2 =20V，求输出电压uO的。
nnRvRvRvRvRvI33I22I1I1fO解：uA和uB 前段电路为跟随器，所以uA = uI1=10V，uB = uI2=20V，后面电路为减法运算器，且R1= R2 = R3 =R4则有
)(I1I21fOvvRRv
=10/10×(20-10)
= 10V
即输出电压为10V。
5-14 试求题5-14图所示集成运放的输出电压。
解：
5-15，16 画出集成运放反相输入式电压/电流，电流/电压转换器的电路，并简述原理。
5-17 画出集成运放的（1）电源极性反接保护，（2）输入保护，（3）输出保护的电路，并分别说明其保护原理。
5-18 集成运放工作时产生自激的原因是什么？如何消除自激？
