模拟电子技术-2运算放大器

模拟电子技术习题答案电工电子教学部2021.2第一章 绪论一、填空题：1. 自然界的各种物理量必须首先经过 传感器 将非电量转换为电量，即 电信号 。

2. 信号在频域中表示的图形或曲线称为信号的 频谱 。

3. 通过傅立叶变换可以实现信号从 时域 到频域的变换。

4. 各种信号各频率分量的 振幅 随角频率变化的分布，称为该信号的幅度频谱。

5. 各种信号各频率分量的 相位 随角频率变化的分布，称为该信号的相位频谱。

6. 周期信号的频谱都由 直流分量 、基波分量 以及 无穷多项高次谐波分量 组成。

7. 在时间上和幅值上均是连续的信号 称为模拟信号。

8. 在时间上和幅值上均是离散的信号 称为数字信号。

9. 放大电路分为 电压放大电路 、电流放大电路、互阻放大电路 以及 互导放大电路 四类。

10. 输入电阻 、输出电阻 、增益 、 频率响应 和 非线性失真 等主要性能指标是衡量放大电路的标准。

11. 放大电路的增益实际上反映了 电路在输入信号控制下，将供电电源能量转换为信号能量 的能力。

12. 放大电路的电压增益和电流增益在工程上常用“分贝〞表示，其表达式分别是 dB lg 20v A =电压增益 、dB lg 20i A =电流增益 。

13. 放大电路的频率响应指的是，在输入正弦信号情况下，输出随 输入信号频率连续变化 的稳态响应。

14. 幅频响应是指 电压增益的模与角频率 之间的关系 。

15. 相频响应是指 放大电路输出与输入正弦电压信号的相位差与角频率 之间的关系 。

二、某放大电路输入信号为10pA 时，输出为500mV ，它的增益是多少？属于哪一类放大电路？ 解： Ω105A10V 50pA 10mV 5001011i o r ⨯====-.i v A 属于互阻放大电路 三、某电唱机拾音头内阻为1M Ω，输出电压为1V 〔有效值〕，如果直接将它与10Ω扬声器连接，扬声器上的电压为多少？如果在拾音头与扬声器之间接入一个放大电路，它的输入电阻R i =1M Ω，输出电阻R o =10Ω，电压增益为1，试求这时扬声器上的电压。

模拟电子技术试卷13-18-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1《模拟电子技术》模拟试题十三1.填空（20分）：1杂质半导体有型和型之分。

2)PN结最重要的特性是__________，它是一切半导体器件的基础。

3)PN结的空间电荷区变厚，是由于PN结加了__________电压，PN结的空间电荷区变窄，是由于PN结加的是__________电压。

4)放大电路中基极偏置电阻Rb的作用是__________。

5)有偶数级共射电路组成的多级放大电路中，输入和输出电压的相位_________，有奇数级组成的多级放大电路中，输入和输出电压的相位__________。

6)电压负反馈稳定的输出量是__________，使输出电阻__________，电流负反馈稳定的输出量是__________，使输出电阻__________。

7)稳压二极管是利用二极管的__________特性工作的。

8）晶闸管阳极和阴极间加__________，控制极加适当的__________，晶闸管才能导通。

9）在输入V2单相半波整流电路中，二极管承受的最大反向电压为V RM，负载电压为V O。

10）甲类功放的最大缺点是_______；11)双极型三极管是控制器件，场效应管是控制器件；结型场效应管的栅源极之间必须加偏置电压，才能正常放大工作。

2.选择题（20分）1)二极管两端电压大于电压时，二极管才导通。

击穿电压；死区；饱和。

2）当温度升高时，二极管的正向电压，反向饱和电流。

增大；减小；不变；无法判定。

3）并联负反馈使放大电路输入电阻.增加；不变；减小；确定。

4) 如果在NPN型三极管放大电路中测得发射结为正向偏置，集电结也为正向偏置，则此管的工作状态为放大状态；截止状态；饱和状态；不能确定。

5) 关于晶闸管，下面叙述不正确的是：具有反向阻断能力；具有正向阻断能力；导通后门极失去作用；导通后门极仍起作用。

6) 在甲类、乙类、甲乙类放大电路中，其导通角分别为 小于180 O 、180 O 、360O 360O 、180 O 、小于180 O 。

考试科目 《模拟电子技术》 专业 （A 类B 卷）学号 姓名 考试日期： 年 月 日一、选择题(8小题,每空2分，共20分)1．电路如图所示，()V sin 05.0i t u ω=，当直流电源电压V 增大时，二极管V D 的动态电阻将__ __。

A ．增大，B ．减小，C ．保持不变2．已知某N 沟道增强型MOS 场效应管的)GS(th U ＝4V 。

GS u =3V ，DS u =10V ，判断管子工作在 。

A ．恒流区，B ．可变电阻区 ，C ．截止区3. 某直接耦合放大电路在输入电压为 0.1V 时，输出电压为 4V ；输入电压为 0.2V 时，输出电压为 8V （均指直流电压）。

则该放大电路的电压放大倍数为________________。

A ．80 ，B ．40，C ．－40，D ．20 4. 在某双极型晶体管放大电路中，测得)m V 20sin (680BE t u ω+=，A μ)10sin (20B t i ω+=，则该放大电路中晶体管的_ ___。

A ．2，B ．34，C ．0.4，D ．15. 差分放大电路如图所示。

设电路元件参数变化所引起静态工作点改变不会使放大管出现截止或饱和。

若R e 增加，差模电压放大倍数d u A 。

A ．增大，B ．减小，C ．基本不变6. 为使其构成OCL 电路，V 2CES ≈U ，正常工作时，三极管可能承受的最大管压降≈CEmax U 。

A ．36VB ．34VC ．32VD ．18V(-18V)7. 已知图示放大电路中晶体管的＝50，＝1k 。

该放大电路的中频电压放大倍数约为___ _ _（A ．50， B ．100， C ．200）；下限截止频率约为___ __Hz（A ．16， B ．160， C ．1.6k ）；当输入信号频率f ＝时，输出电压与输入电压相位差约为 _ _（A ．45°， B ．－45°， C ．－135°， D ．－225°）。

模拟电路中运放的应用
运算放大器（Operational Amplifier，简称运放）是模拟电路中常见的一种器件，它具有高增益、高输入阻抗、低输出阻抗等特点，被广泛应用于信号放大、滤波、信号调理等模拟电路中。

在信号放大方面，运放可以将输入信号放大到所需的幅度。

例如，在音频放大器中，运放可以将微弱的音频信号放大到足以驱动扬声器的幅度。

在滤波方面，运放可以构成各种滤波器，如低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器等。

这些滤波器可以用于去除信号中的噪声或提取特定频率分量。

在信号调理方面，运放可以对输入信号进行加减、比例缩放、积分、微分等运算。

例如，在模数转换器（ADC）前级，运放可以对输入信号进行调理，使其满足 ADC 的输入范围。

除了以上应用，运放还可以用于比较器、振荡器、稳压器等模拟电路中。

在实际应用中，运放的性能参数如增益带宽积、输入失调电压、输入阻抗等对电路的性能有着重要影响，因此需要根据具体应用需求选择合适的运放型号。

总的来说，运放在模拟电路中具有广泛的应用，它是模拟电路设计中不可或缺的一种器件。

实验四 运算放大器应用综合实验一、实验目的1、 了解运算放大器的基本使用方法，学会使用通用型线性运放μA741。

2、 应用集成运放构成基本运算电路——比例运算电路，测定它们的运算关系。

3、 掌握加法、减法运算电路的构成、基本工作原理和测试方法。

二、预习要求1、 集成电路运算放大器的主要参数。

2、 同相比例、反相比例电路的构成以及输出、输入之间的运算关系。

3、 加法、减法电路的构成及运算关系。

三、实验设备及仪器模拟电子技术实验台、数字存储示波器、数字万用表、函数信号发生器、数字交流毫伏表。

四、实验内容及步骤运放的线性应用——比例及加减法电路实验 1、反相比例运算反相比例运算电路如图3.1所示，按图接线。

根据表3.1给定的u i 值，测量对应的u o 值并记入表3.1中。

并用示波器观察输入V i 和输出V o 波形及相位。

理论值： i ii f o u V u R R u 10101003-=-=-=注意：①当V i 为直流信号时，u i 直接从实验台上的-5～+5V 直流电源上获取，用数字直流电压表分别测量u i 、u o 。

②当u i 为交流信号时，u i 由函数信号发生器提供频率为1kHz 正弦波信号，用交流毫伏表分别测量u i 、u o 。

（下同）图3.1 反相比例运算电路表3.1测量结束后，将Rf改为电位器Rp，观察输入ui一定，调节Rp，输出的变化规律。

2、同相比例运算同相比例运算电路如图3.2所示，根据表3.2给定的u i值，测量对应的u o值并记入表3.2中。

并用示波器观察输入u i和输出u o波形及相位。

理论值： u O＝（1＋R f／R3）u i=11u i。

图3.2 同相比例运算电路表3.2测量结束后，将Rf改为电位器Rp，观察输入ui一定，调节Rp，输出的变化规律。

表3.2 同相比例参数测量3、加法运算加法运算原理电路如图3.3。

根据表3.3给定的u i1、u i2值，测量对应的u o值，并记入表3.3中。

实验五 集成运放积分、微分运算电路一、实验目的1、进一步理解运算放大器的基本性质和特点。

2、熟悉集成运放构成的几种运算电路的结构及特点，测定其运算关系。

3、学习区别运算放大器的非线性电路和线性电路，掌握非线性电路的应用。

二、实验原理在自动控制系统中广泛使用比例—积分—微分电路，本实验所涉及的积分运算电路、微分运算电路即是这种电路的基础。

⒈ 积分运算电路基本积分运算电路是以电阻作为输入回路，反馈回路以电容作为积分元件，电路如图5-1所示。

当运算放大器的开环电压增益足够大时，可认为：i C R i =1R v i IR =()td t v d Ci o C −=其中 图5-1 积分运算电路()()()∫+⋅−=01Oio V t d t v RCt v 输入与输出间的关系为：在初始时电容上的电压为零，则 ；当输入信号 是幅度为V 的阶跃电压，则有：()0()t V V i 0=O即：输出电压 是随时间线性减小，见图5-2积分电路的应用时，应注意运算放大器的输入电压和输出电流不允许超过它的额定工作电压U SCM 和工作电流I SCM 。

为了减小输出的直流漂移，若将电容C上并联 一个反馈 图5-2 积分状态图()()t V CR t d V C R t d t V C R t v tti o ⋅−=−=⋅−=∫∫10101111()V t o电阻R F ，电路如图5-4所示。

输入与输出间的关系为：()()∫⋅−≈td t v RCt v io 1由于R F 的加入将对电容产生分流作用，从而导致积分误差。

在考虑克服误差时，一般满足 。

C太小，会加剧积分漂移，C太大，电容漏电也随着增大。

通常取 ， 。

CR C R f 11R R f ≥F C 〉〉μ1≥⒉ 微分运算电路微分运算放大电路是对输入信号实现微分运算，它是积分运算的逆运算。

如图5-3所示为基本微分运算电路；其输出电压为：()图5-3 基本微分运算电路()t d t v d t F o ≈CR v i −从上式可以看出：当输入信号 是三角波时，其输出 既是矩形波。

运算放大器简介运算放大器是运用得非常广泛的一种线性集成电路。

而且种类繁多，在运用方面不但可对微弱信号进行放大，还可做为反相、电压跟随器，可对电信号做加减法运算，所以被称为运算放大器。

不但其他地方应用广泛，在音响方面也使用得最多。

例如前级放大、缓冲，耳机放大器除了有部分使用分立元件，电子管外，绝大部分使用的还是集成运算放大器。

而有时候还会用到稳压电路上，制作高精度的稳压滤波电路。

各种运放由于其内部结构的不同，产生的失真成分也不同，所以音色特点也有一定的区别。

本来我们追求的是高保真，运放应该是失真最低，能真实还原音乐，没有个性的最好。

但是由于要配合其他音响部件如数码音源、后级功放管等如果偏干、偏冷则可搭配音色细腻温暖型的运放，而太过阴柔、偏软的则可搭配音色较冷艳、亮丽的运放，做到与整机配合，取长补短的最佳效果。

所以说并不是选择越贵的运放得到的效果就一定越好，搭配很重要，达到听感上最好才算达到目的。

如果是应用在低电压的模拟滤波电路中，还要选择对低电压工作性能良好的运放种类。

市面上的运放种类不下五六百种，GBW带宽在5M以上的也有三百多种，最高的已达300MHZ，转换速率在5V/us以上的也不下几百种，最高达3000V/us。

以上介绍的几种被音响发烧友们炒得火热的，其实还有大量未被大家熟知的上乘佳品可供选择，大家不必局限于以上几种。

一种运放型号的封装也可分为金封、陶封和塑封，一般来说金封、陶封的质量较好，塑封的品质稍差。

利益的驱使，什么都有假货，运放也不例外，市面上的假货不少，如果想便宜捡好货，那就要慧眼识珠了，不太在行的在购买时就要注意，宁可多花一块几毛，也要到信誉较好的商家去买。

低档运放JRC4558。

这种运放是低档机器使用得最多的。

现在被认为超级烂，因为它的声音过于明亮，毛刺感强，所以比起其他的音响用运放来说是最差劲的一种。

不过它在我国暂时应用得还是比较多的,很多的四、五百元的功放还是选择使用它，因为考虑到成本问题和实际能出的效果,没必要选择质量超过5532以上的运放。

运放二级放大电路
运放二级放大电路是一种使用运算放大器作为主要元件的放大电路，它具有电压放大功能。

在电子技术领域，这种电路被广泛应用，如音频放大器、信号处理、模拟计算机等。

运放二级放大电路主要由两级运放电路组成。

第一级运放电路负责对输入信号进行初步放大，第二级运放电路则对第一级运放电路的输出信号进行再次放大。

这种两级放大的结构有效地提高了放大器的放大性能。

运放二级放大电路的优点主要包括：
高放大增益：通过两级运放电路的级联，可以实现较高的放大增益，将微弱的输入信号放大到较大的幅度，以满足特定应用的需求。

低失真：运放二级放大电路具有低失真的特点，可以保持输入信号的准确性和精度。

稳定性好：由于采用正反馈，运放二级放大电路具有较好的稳定性，不易产生自激振荡。

运放二级放大电路的缺点主要包括：
误差可能更大：由于运放二级放大电路由两级运放电路组成，每级运放都可能引入一定的误差，因此整体的误差可能会更大。

运算复杂度更高：运放二级放大电路的运算复杂度通常比一级放大电路更高，因为需要进行两级的放大操作。

功耗可能增加：由于增加了更多的运放元件，运放二级放大电路的功耗可能会相应增加。

模拟电子技术课程作业第1章 半导体器件1将PN 结加适当的正向电压，则空间电荷区将( b )。

(a)变宽 (b)变窄 (c)不变2半导体二极管的主要特点sdf 是具有( b )。

(a)电流放大作用 (b)单向导电性(c)电压放大作用3二极管导通的条件是加在二极管两端的电压( a )。

(a)正向电压大于PN 结的死区电压 (b)正向电压等于零 (c)必须加反向电压4电路如图1所示，设D 1，D 2均为理想元件，已知输入电压u i =150sin ωt V 如图2所示，试画出电压u O 的波形。

20V100V 0u Iu i V/ωtD 2D 140k Ω40k Ω150u O+- 图1+-图2+-+-答案u i V /ωt150ωt 10060u i V /0100605电路如图1所示，设输入信号u I1,u I2的波形如图2所示，若忽略二极管的正向压降，试画出输出电压u O 的波形，并说明t 1,t 2时间内二极管D 1，D 2的工作状态。

u I2R Lu Ot 1t 2tt2D 1D 2图1图2u I1+-u I1/ V-22-2u I2/ V答案t 1t 2tu O /V -2t 1:D 1导通，D 2截止t 2:D 2导通，D 1截止第2章 基本放大电路1下列电路中能实现交流放大的是图( b )。

++++++++U CCu oU CCU CCU CC()a ()b (c)(d)+-+-+-+-+-+-+-+-u iu iu ou ou iu ou i++++2图示电路，已知晶体管β=60，U BE .V =07，R C k =2 Ω，忽略U BE ，如要将集电极电流I C 调整到1.5mA ，R B 应取( a )。

(a)480k Ω (b)120k Ω (c)240k Ω (d)360k Ω++C 2C 1R BR C u ou i+-+-+12V3固定偏置放大电路中，晶体管的β＝50，若将该管调换为β=80的另外一个晶体管，则该电路中晶体管集电极电流IC 将( a )。