差动放大电路与集成运算放大器 习题
- 格式:doc
- 大小:525.50 KB
- 文档页数:4
集成运算放大器原理及应用将电路的元器件和连线制作在同一硅片上,制成了集成电路。
随着集成电路制造工艺的日益完善,目前已能将数以千万计的元器件集成在一片面积只有几十平方毫米的硅片上。
按照集成度(每一片硅片中所含元器件数)的高低,将集成电路分为小规模集成电路(简称SSI) ,中规模集成电路(简称MSI), 大规模集成电路(简称LSI)和超大规模集成电路(VLSI)。
运算放大器实质上是高增益的直接耦合放大电路,集成运算放大器是集成电路的一种,简称集成运放,它常用于各种模拟信号的运算,例如比例运算、微分运算、积分运算等,由于它的高性能、低价位,在模拟信号处理和发生电路中几乎完全取代了分立元件放大电路。
集成运放的应用是重点要掌握的内容,此外,本章也介绍集成运放的主要技术指标,性能特点与选择方法。
一、集成运算放大器简介1. 集成运放的结构与符号1. 结构集成运放一般由4部分组成,结构如图1所示。
142图1 集成运放结构方框图其中:输入级常用双端输入的差动放大电路组成,一般要求输入电阻高,差摸放大倍数大,抑制共模信号的能力强,静态电流小,输入级的好坏直接影响运放的输入电阻、共模抑制比等参数。
中间级是一个高放大倍数的放大器,常用多级共发射极放大电路组成,该级的放大倍数可达数千乃数万倍。
输出级具有输出电压线性范围宽、输出电阻小的特点,常用互补对称输出电路。
偏置电路向各级提供静态工作点,一般采用电流源电路组成。
2. 特点:○1硅片上不能制作大容量电容,所以集成运放均采用直接耦合方式。
○2运放中大量采用差动放大电路和恒流源电路,这些电路可以抑制漂移和稳定工作点。
○3电路设计过程中注重电路的性能,而不在乎元件的多一个和少一个○4用有源元件代替大阻值的电阻○5常用符合复合晶体管代替单个晶体管,以使运放性能最好3. 集成运放的符号从运放的结构可知,运放具有两个输入端v P和v N和一个输出端v O,这两个输入端一个称为同相端,另一个称为反相端,这里同相和反相只是输入电压和输出电压之间的关系,若输入正电压从同相端输入,则输出端输出正的输出电压,若输入正电压从反相端输入,则输出端输出负的输出电压。
第五章集成运放电路习题答案(总13页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--集成运算放大器1.集成运算放大器的的特点(1)内部电路采用直接耦合,没有电感和电容,需要时可外接。
(2)用于差动放大电路的对管在同一芯片上制成,对称性好,温度漂移小。
(3)大电阻用晶体管恒流源代替,动态电阻大,静态压降小。
(4)二极管由晶体管构成,把发射极、基极、集电极三者适当组配使用。
2.集成运算放大器的组成(1)输入级:是双端输入、单端输出的差动放大电路,两个输入端分别为同相输入端和反相输入端,作用是减小零点漂移、提高输入电阻。
(2)中间级:是带有源负载的共发射极放大电路,作用是进行电压放大。
(3)输出级:是互补对称射极输出电路,作用是为了提高电路的带负载能力。
(4)偏置电路:由各种恒流源电路构成,作用是决定各级的静态工作点。
3.集成运放的理想模型集成运放的主要参数有:差模开环电压放大倍数A do ,共模开环电压放大倍数A co ,共模抑制比K CMR ,差模输入电阻r id ,输入失调电压U io ,失调电压温度系数 ΔU io /ΔT ,转换速率S R 等。
在分析计算集成运放的应用电路时,通常将运放的各项参数都理想化。
集成运放的理想参数主要有:(1)开环电压放大倍数∞=do A (2)差模输入电阻∞=id r (3)输出电阻0o =r(4)共模抑制比∞=CMR K理想运放的符号以及运放的电压传输特性)(do i do o -+-==u u A u A u 如图所示。
u ou -u +(a )理想运放的符号 (b )运放的电压传输特性图 理想运放的符号和电压传输特性4.运放工作在线性区的分析依据引入深度负反馈时运放工作在线性区。
工作在线性区的理想运放的分析依据为: (1)两个输入端的输入电流为零,即0==-+i i ,称为“虚断”。
(2)两个输入端的电位相等,即-+=u u ,称为“虚短”。
《集成运算放大器》试题时间:60分钟总分:分班级:班命题人:一、判断题1.按反馈的信号极性分类,反馈可分为正反馈和负反馈。
(正确)2.负反馈使输出起到与输入相反的作用,使系统输出与系统目标的误差增大,使系统振荡。
(错误)3.若反馈信号与输入信号极性相同或变化方向同相,则两种信号混合的结果将使放大器的净输入信号大于输出信号,这种反馈叫正反馈。
正反馈主要用于信号产生电路。
(正确)4.正反馈使输出起到与输入相似的作用,使系统偏差不断增大,使系统振荡,可以放大控制作用。
(正确)5.反馈信号与输入信号极性相反或变化方向相反,则叠加的结果将使净输入信号减弱,这种反馈叫负反馈。
(正确)6.放大电路通常采用负反馈技术。
(正确)7.负反馈的取样一般采用电流取样或电压取样。
(正确)8.反馈按取样方式的不同,分为电阻反馈和电流反馈。
(错误)9.负反馈有其独特的优点,在实际放大器中得到了广泛的应用,它改变了放大器的性能。
采用负反馈使得放大器的闭环增益趋于稳定。
(正确)10.正反馈使得放大器的闭环增益趋于稳定。
(错误)11.线性运算电路中一般均引入负反馈。
(正确)12.在运算电路中,同相输入端和反相输入端均为“虚地”。
(错误)13.使净输入量减小的反馈是负反馈,否则为正反馈。
(正确)14.集成运放处于开环状态,这时集成运放工作在非线性区。
(正确)15.运算电路中一般引入正反馈。
(错误)16.集成运放只能够放大直流信号,不能放大交流信号。
(错误)17.集成运放在实际运用中一般要引入深度负反馈。
(正确)18.集成运算放大电路是一种阻容耦合的多级放大电路。
(错误)19.集成运放的“虚断”是指运放的同相输入端和反相输入端的电流趋于零,好像断路一样,但却不是真正的断路。
(正确)20.若放大电路的放大倍数为负值,则引入的反馈一定是负反馈。
(错误)21.电压负反馈稳定输出电压,电流负反馈稳定输出电流。
(正确)22.只要在放大电路中引入反馈,就一定能使其性能得到改善。
第六章集成运算放大器习题及答案1、由于 ,集成电路常采用直接耦合,因此低频性能好,但存在 。
2、共模抑制比K CMR 是 ,因此K CMR 越大,表明电路的 。
3、电流源不但可以为差分放大器等放大电路 ,而且可以作为放大电路的 来提高放大电路的电压增益,还可以将差分放大电路双端输出 。
4、一般情况下,差动电路的共模电压放大倍数越大越好,而差模电压放大倍数越小越好。
( )5、在输入信号作用下,偏置电路改变了各放大管的动态电流。
( )6、有源负载可以增大放大电路的输出电流。
( )7、用恒流源取代长尾式差分放大电路中的发射极电阻Re ,将使电路的 ( ) A.差模放大倍数数值增大 B.抑制共模信号能力增强 C.差模输入电阻增大8、在差动电路中,若单端输入的差模输入电压为20V ,则其共模输入电压为( )。
A. 40VB. 20VC. 10VD. 5V 9、电流源的特点是( )。
A 交流电阻小,直流电阻大;B 交流电阻大,直流电阻小; C. 交流电阻大,直流电阻大; D. 交流电阻小,直流电阻小。
10、关于理想运算放大器的错误叙述是( )。
A .输入阻抗为零,输出阻抗也为零;B .输入信号为零时,输出处于零电位;C .频带宽度从零到无穷大;D .开环电压放大倍数无穷大 11、(1)通用型集成运放一般由哪几部分电路组成?每一部分常采用哪种基本电路?对每一部分性能的要求分别是什么?(2)零点漂移产生的原因是什么?抑制零点漂移的方法是什么?12、已知一个集成运放的开环差模增益A id 为100dB ,最大输出电压峰-峰值U opp =±10V,计算差模输入电压u i (即u +-u -)为10μV,0.5mV ,-200μV 时的输出电压u 0。
13、如图所示电路参数理想对称,晶体管的β均为50 ,r bb ′=100Ω,U BEQ = 0.7。
试计算R W 滑动端在中点时VT 1管和VT 2管的发射极静态电流I EQ ,以及动态参数A d 和R i 。
第12章 集成运算放大器 习题参考答案一、填空题:1. 理想运放同相输入端和反相输入端的“虚短”指的是 同相输入端与反相输入端两点电位相等,在没有短接的情况下出现相当于短接时的现象。
2. 将放大器 输出信号 的全部或部分通过某种方式回送到输入端,这部分信号叫做 反馈 信号。
使放大器净输入信号减小,放大倍数也减小的反馈,称为 负 反馈;使放大器净输入信号增加,放大倍数也增加的反馈,称为 正 反馈。
放大电路中常用的负反馈类型有 并联电压 负反馈、 串联电压 负反馈、 并联电流 负反馈和 串联电流 负反馈。
3. 若要集成运放工作在线性区,则必须在电路中引入 负 反馈;若要集成运放工作在非线性区,则必须在电路中引入 开环 或者 正 反馈。
集成运放工作在线性区的特点是 输入电流 等于零和 输出电阻 等于零;工作在非线性区的特点:一是输出电压只具有 高电平、低电平两种稳定 状态和净输入电流等于 零 ;在运算放大器电路中,集成运放工作在 线性 区,电压比较器集成运放工作在 非线性 区。
4. 集成运放有两个输入端,称为 同相 输入端和 反相 输入端,相应有 同相输入 、 反相输入 和 双端输入 三种输入方式。
5. 放大电路为稳定静态工作点,应该引入 直流 负反馈;为提高电路的输入电阻,应该引入 串联 负反馈;为了稳定输出电压,应该引入 电压 负反馈。
6. 理想运算放大器工作在线性区时有两个重要特点是“虚短”和 “虚断” 。
三、选择题:(每小题2分,共16分)1.集成运算放大器能处理( C )。
A 、直流信号;B 、交流信号;C 、交流信号和直流信号。
2. 为使电路输入电阻高、输出电阻低,应引入( A )。
A 、电压串联负反馈;B 、电压并联负反馈;C 、电流串联负反馈;D 电流并联负反馈。
3. 在由运放组成的电路中,运放工作在非线性状态的电路是( D )。
A 、反相放大器;B 、差值放大器;C 、有源滤波器;D 、电压比较器。
第三章集成运放电路填空题1、(3-1,低)理想集成运放的A ud=,K CMR=。
2、(3-1,低)理想集成运放的开环差模输入电阻ri=,开环差模输出电阻ro=。
3、(3-1,中)电压比较器中集成运放工作在非线性区,输出电压Uo只有或两种的状态。
4、(3-1,低)集成运放工作在线形区的必要条件是___________ 。
5、(3-1,难)集成运放工作在非线形区的必要条件是__________,特点是___________,___________。
6、(3-1,中)集成运放在输入电压为零的情况下,存在一定的输出电压,这种现象称为__________。
7、(3-2,低)反相输入式的线性集成运放适合放大(a.电流、b.电压) 信号,同相输入式的线性集成运放适合放大(a.电流、b.电压)信号。
8、(3-2,中)反相比例运算电路组成电压(a.并联、b.串联)负反馈电路,而同相比例运算电路组成电压(a.并联、b.串联)负反馈电路。
9、(3-2,中)分别选择“反相”或“同相”填入下列各空内。
(1)比例运算电路中集成运放反相输入端为虚地,而比例运算电路中集成运放两个输入端的电位等于输入电压。
(2)比例运算电路的输入电阻大,而比例运算电路的输入电阻小。
(3)比例运算电路的输入电流等于零,而比例运算电路的输入电流等于流过反馈电阻中的电流。
(4)比例运算电路的比例系数大于1,而比例运算电路的比例系数小于零。
10、(3-2,难)分别填入各种放大器名称(1)运算电路可实现A u>1的放大器。
(2)运算电路可实现A u<0的放大器。
(3)运算电路可将三角波电压转换成方波电压。
(4)运算电路可实现函数Y=aX1+bX2+cX3,a、b和c均大于零。
(5)运算电路可实现函数Y=aX1+bX2+cX3,a、b和c均小于零。
11、(3-3,中)集成放大器的非线性应用电路有、等。
12、(3-3,中)在运算电路中,运算放大器工作在区;在滞回比较器中,运算放大器工作在区。
第4章多级放大电路和集成运算放大器例题【例4-1】 已知电路如图4-1所示,V 12CC +=V Ω='100b b r ,6021==ββ,Ω=k 300B1R ,Ω=k 2C1R ,Ω=k 200B2R ,Ω=k 2E R ,Ω=k 2L R ,V 7.0BE =U ,1C 、2C 、3C 对交流看作短路。
(1)估算静态工作点1B I 、1C I 、2B I 、2C I ;(2)计算总的电压放大倍数;(3)求放大电路的输入电阻和输出电阻。
图4-1 例4-1电路【解4-1】 【解题思路】本题是阻容耦合两级放大电路,故前后两级静态工作点独立;第一级为共发射极电路,故输入电阻即第一级放大电路的输入电阻;第二级为共集电极接法的射极跟随器,输出电阻尽管是第二级的输出电阻,但是在计算过程中要考虑前一级放大电路的影响。
【解题过程】(1)静态工作点μA 383003.11B1BEQ1CC 1≈=-=R U V I B 2.3mA μA 3860B11C1≈⨯==I I βμA352612003.11)1(E2B2BEQ2CC B2=⨯+=++-=R R U V I β 2.1mAμA 3560B22C2≈⨯==I I β(2)总的电压放大倍数是各级放大电路电压放大倍数的乘积。
采用教材P127页的方法1:在计算第一级的电压放大倍数时,把第二级的输入电阻作为第一级的负载考虑,然后单独计算第二级的放大倍数。
kΩ8.03.22661100mV 26)1(EQ11b b be1≈⨯+=++='I r r βkΩ8.01.22661100mV 26)1(EQ22b b be2≈⨯+=++='I r r βkΩ47)]2//2(618.0//[200)]//)(1(//[L E 2be2B2i2≈⨯+=++=R R r R R β1440.8)47//2(60)//(be1i2C11.i.o1u1.≈⨯-=-==r R R U U A β99.08.6161)//)(1()//)(1(L E 2be2L E 2.i2.o u2.≈-=+++==R R r R R U U A ββ143u2.u1.u .≈⋅=A A A (3)输入电阻和输出电阻kΩ8.08.0//300//be1B1i1i ≈===r R R R Ω450612//2008.0//21////2C1B2be2o2o ≈+=++==βR R r R R R E 【点 评】本题的难点是输出电阻的计算,由于输出级采用的是射极跟随器,故一方面输出电阻的计算应考虑前一级的影响;另外,在计算过程中,以发射极作为参照基准,在基极回路的电阻要等比缩小21β+倍。
第8章集成运算放大器及其应用习题解答习题A 选择题8-1 集成运放的输入级采用差分放大电路是因为它可以()。
AA.减少零点飘移B.增大放大倍数C.提高输入电阻8-2 某测量放大电路要求高输入电阻,输出电流稳定,应该引入()。
BA.并联电流负反馈B. 串联电流负反馈C. 并联电压负反馈8-3 同相比例运算电路的反馈类型为()。
CA. 并联电压负反馈B. 并联电流负反馈C.串联电压负反馈8-4反相比例运算电路的反馈类型为()。
BA. 并联电流负反馈B. 并联电压负反馈C. 串联电流负反馈8-5 为了增大电压放大倍数,集成运放的中间级多采用()。
AA.共发射极放大电路 B. 共集电极射极放大电路C. 共基极射极放大电路8-6 集成运放的制造工艺使得同类半导体晶体管的()。
BA.指标参数准确B.参数一致性好C. 参数与温度无关8-7集成运放电路采用直接耦合方式是因为()。
CA.可获得很大的电压放大倍数B.可减少温飘C. 集成工艺难以制造大容量电容B基本题8-8某集成运放的一个偏置电路题8-8图所示,设T1、T2管的参数完全相同。
问:I C2与I REF 有什么关系?写出I C2的表达式。
题8-8图8-8解:REF BECCREFC R UUII -==28-9在题8-9图所示的差分放大电路中,已知晶体管的β=80,r be=2 kΩ。
(1) 求输入电阻r id和输出电阻r o;电工与电子技术2 (2) 求差模电压放大倍数ud A 。
题8-9图8-9解:(1) r id =2(r be +R e )=2×(2+0.05)=4.1 k Ωr o =2R c =10 k Ω(2) 6605.0812580)1(-=⨯+⨯-=++-=e be cud R r R A ββ 8-10 差分放大电路题8-10图所示,设各晶体管的β =100,V BE =0.7V ,且r be1=r be2=3 k Ω,电流源I Q =2mA ,R =1 M Ω,差分放大电路从c 2端输出。
《电子技术基础》第三章集成运算放大器及其应用试卷一、单项选择题1.集成运算反相器应是( )。
(2 分)A.A uf=lB.A uf=∞C.A uf=-1D.A uf=02.差动放大器是利用( )抑制零漂的。
(2 分)A.电路的对称性B.共模负反馈C.电路的对称性和共模负反馈D.差模负反馈3.输入失调电压是( )。
(2 分)A.两个输入端电压之差B.输入端都为零时的输出电压C.输出端为零时输入端的等效补偿电压。
4.同相比例运算电路在分析时不用( )概念。
(2 分)A.虚短B.虚断C.虚地5.集成运算放大器若输入电压过高,会对输入级( )。
(2 分)A.造成损坏B.造成输入管的不平稳,使运放的各项性能变差C.影响很小6.集成反相器的条件是( )(2 分)A.A uf=-1B.A uf=1C.R f=0D.R f=∞E.R f=R7.抑制零点漂移最有效的方法是( )。
(2 分)A.采用差动放大器B.采用温度补偿电路C.尽量减小电源电压波动8.所谓差模输入信号是指两输入信号为( )。
(2 分)A.大小和相位都相同B.相位相反C.大小相同,相位相反9.电压比较器中,集成运放工作在( )状态。
(2 分)A.非线性B.开环放大C.闭环放大10.克服零点漂移最有效且最常用的是( )(2 分)A.放大电路B.振荡电路C.差动放大电路D.滤波电路二、判断题11.( )开环差模电压增益越高,构成的电路运算精度越高,工作也越稳定。
(2 分)12.( )直接耦合放大电路能够放大缓慢变化的信号和直流信号,但不能放大漂移信号。
(2 分)13.( )变压器耦合能使零点漂移信号传递到后级。
(2 分)14.( )差动放大电路的共模放大倍数实际上为零。
(2 分)15.( )集成运放工作在线性状态下,要实现信号运算时,两个输入端对地的直流电阻必须相等,才能防止偏置电流带来的运算误差。
(2 分)16.( )为防止自激,集成运放的补偿电容若制作在内部,无需外部补偿。
任务5.1集成运算放大器电路设计习题解答一、测试(一)判断题1. 集成运算放大器是一种直接耦合的多级放大器。
答案:T解题:集成运算放大器是一种直接耦合的多级放大器2. 集成运算放大器的共模抑制比越大,表示该器件抑制零点漂移的能力越强,差模信号放大倍数越大。
答案:T解题:集成运算放大器的共模抑制比越大,表示该器件抑制零点漂移的能力越强,差模信号放大倍数越大。
3.运算放大器的输入电压接近于零,所以可以将输入端短路,运算放大器仍可以正常工作。
答案:F解题:集成运算放大器放大能力无穷大,不代表,输入端两信号绝对相等。
4.运算放大器在线性工作时,同相输入端与反相输入端电位相等,故可以将其两端短接使用而不影响其正常工作。
答案:F解题:U+=U-,不代表可以短路使用,这个是放大器无穷大放大能力。
5.运算放大器只能用来放大直流信号。
答案:F解题:交直流都可以。
6、理想运算放大器工作在线性区时(例如运算电路),两个输入端电位必相等。
答案:T解题:满足虚拟短路,U+=U-7.运算放大器只能放大直流信号,不能放大交流正弦信号。
答案:F解题:交直流都可以。
8.将晶体管、二极管、电阻的元件及连线全部几种制造在同一块半导体基片上,成为一个完整的固体电路,通称为集成电路。
答案:T解题:将晶体管、二极管、电阻的元件及连线全部几种制造在同一块半导体基片上,成为一个完整的固体电路,通称为集成电路。
9. 各种集成运算放大器的基本结构相似,主要都是由输入级、中间级和输出级以及偏置电路组成.答案:T解题:各种集成运算放大器的基本结构相似,主要都是由输入级、中间级和输出级以及偏置电路组成.10.集成运算放大器在实现信号运算时,一般都采用正反馈连接方式,即把输出端与同相端进行连接。
答案:F解题:集成运算放大器在实现信号运算时,一般都采用负反馈连接方式,即把输出端与反向端进行连接。
(二)选择题1.下列关于集成运算放大器组成结构说法错误的是()A.集成运算放大器的基本结构相似,主要都是由输入级、中间级和输出级以及偏置电路组成。
第五章集成运算放大器自测题1. 集成运放是一种高增益的、_________的多级放大电路。
(a) 直接耦合 (b) 阻容耦合 (c) 变压器耦合2.集成运放最常见的问题是_________。
(a) 输入电阻小 (b) 输出电阻大 (c) 温漂3.通用型集成运放的输入级大多采用_________。
(a) 共射极放大电路 (b) 射极输出器 (c) 差分放大电路4.通用型集成运放的输出级大多采用_________。
(a) 共射极放大电路 (b) 互补推挽电路 (c) 差分放大电路5. 集成运放采用直接耦合的原因是_________。
(a) 便于设计 (b) 放大交流信号 (c) 不易制作大容量的电容6.直接耦合放大电路产生零点漂移的主要原因是_________。
(a) 电源电压的波动 (b) 晶体管参数受温度影响(c) 晶体管参数的分散性7. 差分放大电路能够_________。
(a) 提高输入电阻 (b) 降低输出电阻 (c) 克服温漂8. 典型的差分放大电路是利用_________来克服温漂。
(a) 电路的对称性 (b) 发射极公共电阻(c) 电路的对称性和发射极公共电阻的负反馈作用9. 差分放大电路的差模信号是两个输入信号的_________。
(a) 和 (b) 差 (c) 平均值10. 差分放大电路的共模信号是两个输入信号的_________。
(a) 和 (b) 差 (c) 平均值11.集成运放的输出级采用互补推挽电路是为了_________。
(a) 提高电压放大倍数 (b) 减小失真 (c) 提高带负载能力12.多级直接耦合放大器中,影响零点漂移最严重的一级是________。
(a) 输入级 (b) 中间级 (c) 增益最高的一级13.共摸抑制比K CMR越大,表明电路_________。
(a) 放大倍数越稳定 (b) 交流放大倍数越大 (c) 抑制零漂的能力越强14.差分放大电路由双端输出变为单端输出,则差模电压增益_________。
半导体基本知识和半导体器件(二极管、三极管、场效应管、集成运放)一、选择题:1、PN结外加正向电压时,其空间电荷区()。
A.不变B.变宽C.变窄D.无法确定2、PN结外反正向电压时,其空间电荷区()。
A.不变B.变宽C.变窄D.无法确定3、当环境温度升高时,二极管的反向饱和电流I s将增大,是因为此时PN结内部的()A. 多数载流子浓度增大B.少数载流子浓度增大C.多数载流子浓度减小D.少数载流子浓度减小4、PN结反向向偏置时,其内电场被()。
A.削弱B.增强C.不变D.不确定5、在绝对零度(0K)和没有外界激发时,本征半导体中( ) 载流子。
A.有B.没有C.少数D.多数6、集成运放的输入级采用差分放大电路是因为可以()。
A.减小温漂B. 增大放大倍数C. 提高输入电阻D. 减小输出电阻7、以下所列器件中,()器件不是工作在反偏状态的。
A、光电二极管B、发光二极管C、变容二极管D、稳压管8、当晶体管工作在放大区时,()。
A. 发射结和集电结均反偏B.发射结正偏,集电结反偏C. 发射结和集电结均正偏D.发射结反偏,集电结正偏9、稳压二极管稳压时,其工作在( ),A.正向导通区B.反向截止区C.反向击穿区 D.不确定10、抑制温漂(零漂)最常用的方法是采用()电路。
A.差放B.正弦C.数字D.功率放大11、在某放大电路中,测得三极管三个电极的静态电位分别为0 V,-10 V,-9.3 V,则这只三极管是()。
A.NPN 型硅管 B.NPN 型锗管ArrayC.PNP 型硅管D.PNP 型锗管12、某场效应管的转移特性如右图所示,该管为()。
A.P沟道增强型MOS管 B.P沟道结型场效应管C.N沟道增强型MOS管D.N沟道耗尽型MOS管13A.输入电阻高 B.输出电阻低C.共模抑制比大D.电压放大倍数大14、如右图所示复合管,已知V1的β1 = 30,V2的β2 =50,则复合后的β约为()。
A.1500 B.80 C.50 D.3015、发光二极管发光时,工作在( )。
(对)7.“虚地”是指该点与“地”点相接后,具有“地”点的电位。
(错)8、集成运放不但能处理交流信号,也能处理直流信号。
(对)9、集成运放在开环状态下,输入与输出之间存在线性关系。
(错)10、各种比较器的输出只有两种状态。
(对)11、微分运算电路中的电容器接在电路的反相输入端。
(对)三、选择题:(每小题2分,共16分)1.集成运算放大器能处理(C)。
A、直流信号;B、交流信号;C、交流信号和直流信号。
2. 为使电路输入电阻高、输出电阻低,应引入(A)。
A、电压串联负反馈;B、电压并联负反馈;C、电流串联负反馈;D电流并联负反馈。
3. 在由运放组成的电路中,运放工作在非线性状态的电路是(D)。
A、反相放大器;B、差值放大器;C、有源滤波器;D、电压比较器。
4. 集成运放工作在线性放大区,由理想工作条件得出两个重要规律是(C )。
A、U+=U-=0,i+=i-;B、U+=U-=0,i+=i-=0;C、U+=U-,i+=i-=0;D、U+=U-=0,i+≠i-。
5.分析集成运放的非线性应用电路时,不能使用的概念是(B)。
A、虚地;B、虚短;C、虚断。
6. 集成运放的线性应用存在(C)现象,非线性应用存在(B)现象。
A、虚地;B、虚断;C、虚断和虚短。
7. 理想运放的两个重要结论是(B)。
A、虚短与虚地;B、虚断与虚短;C、断路与短路。
8. 集成运放一般分为两个工作区,它们分别是(B)。
A、正反馈与负反馈;B、线性与非线性;C、虚断和虚短。
四、问答题:1. 集成运放一般由哪几部分组成?各部分的作用如何?答:集成运放一般输入级、输出级和中间级及偏置电路组成。
输入级一般采用差动放大电路,以使运放具有较高的输入电阻及很强的抑制零漂的能力,输入级也是决定运放性能好坏的关键环节;中间级为获得运放的高开环电压放大位数(103~107),一般采用多级共发射极直接耦合放大电路;输出级为了具有较低的输出电阻和较强的带负载能力,并能提供足够大的输出电压和输出电流,常采用互补对称的射极输出器组成;为了向上述三个环节提供合适而又稳定的偏置电流,一般由各种晶体管恒流源电路构成偏置电路满足此要求。
第4章集成运算放⼤器习题解答第四章习题参考答案4-1 什么叫“虚短”和“虚断”?答虚短:由于理想集成运放的开环电压放⼤倍数⽆穷⼤,使得两输⼊端之间的电压近似相等,即-+≈u u 。
虚断:由于理想集成运放的开环输⼊电阻⽆穷⼤,流⼊理想集成运放的两个输⼊端的电流近似等于零,即0≈=-+i i 。
4-2 理想运放⼯作在线性区和⾮线性区时各有什么特点?分析⽅法有何不同?答理想运放⼯作在线性区,通常输出与输⼊之间引⼊深度负反馈,输⼊电压与输出电压成线性关系,且这种线性关系只取决于外部电路的连接,⽽与运放本⾝的参数没有直接关系。
此时,利⽤运放“虚短”和“虚断”的特点分析电路。
理想运放⼯作在⾮线性去(饱和区),放⼤器通常处于开环状态,两个输⼊端之间只要有很⼩的差值电压,输出电压就接近正、负电压饱和值,此时,运放仍具有“虚断”的特点。
4-3 要使运算放⼤器⼯作在线性区,为什么通常要引⼊负反馈?答由于理想运放开环电压放⼤倍数∞=uo A ,只有引⼊深度负反馈,才能使闭环电压放⼤倍数FA 1u =,保证输出电压与输⼊电压成线性关系,即运放⼯作在线性区。
4-4 已知F007运算放⼤器的开环放⼤倍数dB A uo 100=,差模输⼊电阻Ω=M r id 2,最⼤输出电压V U sat o 12)(±=。
为了保证⼯作在线性区,试求:(1)+u 和-u 的最⼤允许值;(2)输⼊端电流的最⼤允许值。
解(1)由运放的传输特性5o uo 1012===++u u u A 则V 102.1101245--+?===u u(2)输⼊端电流的最⼤允许值为A 106102102.11164id --+?=??==r u I 4-5 图4-29所⽰电路,设集成运放为理想元件。
试计算电路的输出电压o u 和平衡电阻R 的值。
解由图根据“虚地”特点可得0==+-u u图中各电流为601.01--=u i 305.02---=u i 180o f u u i -=- 由“虚断”得f 21i i i =+以上⼏式联⽴,可得V 7.2o =u平衡电阻为Ω==k R 18180//60//30图4-29 题4-5图4-6 图4-30所⽰是⼀个电压放⼤倍数连续可调的电路,试问电压放⼤倍数uf A 的可调范围是多少?图4-30 题4-6图解设滑线变阻器P R 被分为x R 和x P R R -上下两部分。
第3章集成运算放大器及其应用习题解答3.1 差动放大电路的工作原理是什么?解:最简单的差动放大电路由两个完全对称的单管放大电路拼接而成。
由于电路的对称性,输出信号电压采用从两管集电极间提取的双端输出方式,对于无论什么原因引起的零点漂移,均能有效地抑制。
在电路的两个输入端输入大小相等、极性相同的信号电压,由于电路的对称性,两管集电极电位的大小、方向变化相同,输出电压为零(双端输出)。
说明差动放大电路对共模信号无放大作用。
共模信号的电压放大倍数为零。
在电路的两个输入端输入大小相等、极性相反的信号电压,由于电路的对称性,差动放大电路的输出电压为两管各自输出电压变化量的两倍。
3.2 集成运算放大器的基本组成有哪些?解:从电路的总体结构上看,集成运算放大器基本上都由输入级、中间放大级、输出级和偏置电路四个部分组成。
3.3 集成运算放大器的主要参数有哪些?解:1.开环差摸电压增益:2.输入失调电压U io:3.输入失调电流I io:4.差摸输入电阻r id和输出电阻r o:5.共模抑制比K CMR:6.最大差模输入电压U idmax:7.最大共模输入电压U icmax:8.静态功耗P co:9.最大输出电压U opp:3.4 理想集成运算放大器的主要条件是什么?解:(1)开环差模电压增益A ud=∞;(2)共模抑制比K CMR=∞;(3)开环差模输入电阻r id=∞;(4)开环共模输入电阻r ic=∞;(5)开环输出电阻r o=0。
3.5 通用型集成运放一般由几部分电路组成,每一部分常采用哪种基本电路?通常对每一部分性能的要求分别是什么?解:(1)输入级:一般采用具有恒流源的双输入端的差分放大电路,主要作用是减小放大电路的零点漂移、提高输入阻抗。
(2)中间放大级:一般采用多级放大电路,主要作用是放大电压,使整个集成运算放大器有足够高的电压放大倍数。
(3)输出级:一般采用射级输出器或互补对称电路,其目的是实现与负载的匹配,使电路有较大的输出功率和较强的带负载能力。
第三章差动放大电路与集成运算放大器3.1 选择填空1.使用差动放大电路的目的是为了提高()。
A输入电阻B电压放大倍数C抑制零点漂移能力D电流放大倍数2.差动放大器抑制零点漂移的效果取决于()。
A两个晶体管的静态工作点B两个晶体管的对称程度C各个晶体管的零点漂移D两个晶体管的放大倍数3.差模输入信号是两个输入信号的(),共模输入信号是两个输入信号的()。
A 和B 差C 比值D 平均值4.电路的差模放大倍数越大表示(),共模抑制比越大表示()。
A有用信号的放大倍数越大B共模信号的放大倍数越大C抑制共模信号和温漂的能力越强5.差动放大电路的作用是()。
A放大差模B放大共模C抑制共模D抑制共模,又放大差模6.差动放大电路由双端输入变为单端输入,差模电压增益是()。
A增加一倍B为双端输入的1/2 C不变D不定7.差动放大电路中当U I1=300mV,U I2=-200mV,分解为共模输入信号U IC=()mV,差模输入信号U ID=()mV。
A500 B100 C250 D508.在相同条件下,阻容耦合放大电路的零点漂移()。
A比直接耦合电路大B比直接耦合电路小C与直接耦合电路相同9.差动放大电路由双端输出改为单端输出,共模抑制比K CMRR减小的原因是()。
A A UD不变,A UC增大B A UD减小,A UC不变C A UD减小,A UC增大D A UD增大,A UC减小3.2简答题1.直接耦合放大电路能放大交流信号吗?直接耦合放大电路和阻容耦合放大电路各有什么优缺点?2.什么叫零点漂移?产生零点漂移的主要原因是什么?如何抑制零点漂移?在阻容耦合放大电路中是否存在零点漂移?3.有甲已二个直接耦合放大电路,甲电路的Au=100,乙电路的Au=50。
当外界温度变化了20℃时,甲电路的输出电压漂移了10V,乙电路的输出电压漂移了6V,向哪个电路的温度漂移参数小?其数值是多少?4.解释下列术语的含义:差模信号,共模信号,差模电压放大倍数,共模电压放大倍数,共模抑制比。
习 题在图所示的反相比例运算放大器中,设R 1=10k?,R F =500k?。
试求闭环电压放大倍数和平衡电阻。
若u I =10mV ,则u O 为多少解:50105001-=-=-==R R u u A F I O uf 8.91050010500//12=+⨯==R R R F (k?) 若u I =10mV ,则u O =A uF u I =-50×10×10-3=(V)在图所示的电路中,已知R 1=2k?,R F =10k?,R 2=2k?,R 3=18k?,u I =1V ,求u O 。
解:题图所示的两个电路是否具有相同的电压放大倍数试说明其理由。
题图解:某集成运算放大器的开环放大倍数A uo =104,最大输出电压U Om =±10V ,在开环状态下(如题图所示),设u I =0时,u O =0,试问:(1)u I =±时,u O =( ) (2)u I =±1mV 时,u O =( ) (3)u I =±时,u O =( ) 解:为了获得比较高的电压放大倍数,而又避免采用高阻值电阻R F ,将反相比例运算电路改为题图所示的电路,并设F 4R R ?,试验证O 3F F I 141u R R A u R R ⎛⎫==-+ ⎪⎝⎭题图 题图解:运算放大器的电路如题图所示,计算u O =题图解:求题图所示电路中,u O 与u I 的关系。
题图解:题图所示电路是利用两个运算放大器组成的具有较高输入电阻的差动放大电路。
试求出u O 与u I1、u I2的运算关系式。
解:前一级是同相比例运算电路,后一级是差动运算电路,所以10111i u K u ⎪⎭⎫⎝⎛+= 。
在题图所示电路中,已知R F =2R 1,u I = ?2V ,试求输出电压u O 。
解:前一级是电压跟随器电路,后一级是反相比例运算电路,所以410=-=i f u R R u (V) 。
第三章差动放大电路与集成运算放大器
3.1 选择填空
1.使用差动放大电路的目的是为了提高()。
A输入电阻B电压放大倍数C抑制零点漂移能力D电流放大倍数
2.差动放大器抑制零点漂移的效果取决于()。
A两个晶体管的静态工作点B两个晶体管的对称程度
C各个晶体管的零点漂移D两个晶体管的放大倍数
3.差模输入信号是两个输入信号的(),共模输入信号是两个输入信号的()。
A 和
B 差
C 比值
D 平均值
4.电路的差模放大倍数越大表示(),共模抑制比越大表示()。
A有用信号的放大倍数越大B共模信号的放大倍数越大
C抑制共模信号和温漂的能力越强
5.差动放大电路的作用是()。
A放大差模B放大共模C抑制共模D抑制共模,又放大差模
6.差动放大电路由双端输入变为单端输入,差模电压增益是()。
A增加一倍B为双端输入的1/2 C不变D不定
7.差动放大电路中当U I1=300mV,U I2=-200mV,分解为共模输入信号U IC=()mV,差模输入信号U ID=()mV。
A500 B100 C250 D50
8.在相同条件下,阻容耦合放大电路的零点漂移()。
A比直接耦合电路大B比直接耦合电路小C与直接耦合电路相同
9.差动放大电路由双端输出改为单端输出,共模抑制比K CMRR减小的原因是()。
A A UD不变,A UC增大
B A UD减小,A UC不变
C A UD减小,A UC增大
D A UD增大,A UC减小
3.2简答题
1.直接耦合放大电路能放大交流信号吗?直接耦合放大电路和阻容耦合放大电路各有什么优缺点?
2.什么叫零点漂移?产生零点漂移的主要原因是什么?如何抑制零点漂移?在阻容耦合放大电路中是否存在零点漂移?
3.有甲已二个直接耦合放大电路,甲电路的Au=100,乙电路的Au=50。
当外界温度变化了20℃时,甲电路的输出电压漂移了10V,乙电路的输出电压漂移了6V,向哪个电路的温度漂移参数小?其数值是多少?
4.解释下列术语的含义:差模信号,共模信号,差模电压放大倍数,共模电压放大倍数,共模抑制比。
5.差动式放大电路为什么能抑制零点漂移?单端输出和双端输出时,它们抑制零点漂移的原理是否一样?为什么?
6.共模抑制比是如何定义的?为什么说共模抑制比越大电路抗共模干扰能力就越强?7.长尾电路中的公共射极电阻Re,它对差模信号和共模信号各有什么影响?用恒流源取代Re有什么好处?
8.集成运算放大器的内部电路一般由哪几个主要部分组成?各部分的作用是什么?
3.3双端输出的差动式放大电路如图3.1所示,已知Rc1= Rc2=3KΩ,Re=5.1KΩ,每个三极管的U BE=0.7V,β=50,r be=2kΩ,Rs1=Rs2=02.KΩ
求:(1)静态电流Ic Q1及Uc1
(2)差模电压放大倍数Aud,差模输入电阻Rid、输出电阻Ro
图3.1题3.3图
3.4在图3.2所示电路中,已知:Rc1=Rc2=36KΩ、Rs1=Rs2=2.7KΩ、Re=27KΩ、R L=18K
Ω、β1=β2=100、r be1= r be2=10.3KΩ、U CC=U EE=15V,RP=100Ω、(滑动触头端在中间位置)
求:(1)静态工作点
(2)差模电压放大倍数、差模输入电阻、输出电阻
3.5电路如图3.22所示、已知:Rc=30KΩ、Rs=100Ω、R L=30KΩ、Re=27.5KΩ、U CC=U EE=15V,β=50
求:(1)静态时的I C及U C。
(2)计算差模电压放大倍数及差模输入电阻。
图3.2题3.4图
图3.3题3.5图
3.6
电路图3.4所示,已知R 1=10K Ω、R 2=5K Ω、R 3=4.3K Ω、5K Ω、U CC =U EE =15V ,U BE3=0.7V 。
求:(1)说明三极管V 3的作用
(2)求静态时的Ic Q3 ,Ic Q2,Ic Q1值(V 3管的基极电流可忽略不计)
图3.4题3.6图
3.7电路如图3.5所示,已知:Rc=12K Ω,Rs=5.1K Ω,Re=5.6K Ω,R 1=24K Ω,Uz=6.2V ,
U CC =U EE =12V ,U BE3=0.6V ,β1=β2=β3 =50,R L =12K Ω
求:(1)静态时各管的Ic Q
(2)差模电压放大倍数,差模输入电阻、输出电阻
(3)当电流电压中±12V 变为±15V 时,静态时的Ic 值是否变化
图3.5题3.7图
3.8 图3.6所示电路是对镜像电流源加以改进的电路,试定性说明V 3的作用,并证明当β1=β2=β3时,223321R
C I I ββ=++
图3.6题3.8图
3.9 已知某集成运放的开环增益Aod为80dB,最大输出电压Uom=±10V, 输入信号按图3.7所示的方式加入,设Ui=0时,Uo=0
试问:(1)Ui=0.5mv时,Uo=?
(2)Ui=1mv时,Uo=?
(3)Ui=1.5mv时,Uo=?
图3.7题3.9图
3.10 已知某运放在25℃时开环状态下,Uos=2mv,△Uos/△T=10μv/℃,Aod=100dB,Uom=±15V。
求:(1)运放在开环状态下,两输入端接地(此时外加的输入信号为零)如果不用调零电位器进行调零,则由Uos可能引起的Uo值
(2)运放工作在开环状态,两输入端接地,在25℃是用调零电位器进行调零,若调零后温度变化到45℃,求由△Uos/△T可能引起的Uo值。