04章习题解答
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第4章 模拟集成运算放大电路
习 题 4
当负载开路(L R =∞)时测得放大电路的输出电压o u'=2V ;当输出端接入L R =Ω的负载时,输出电压下降为o u =1. 2V ,求放大电路的输出电阻o R 。
'
o o
L L o U R R R U •+=
∴Ω=-=K R R L U U o
o
o 4.3)1(
'
当在放大电路的输入端接入信号源电压s u =15mV ,信号源电阻s R =1K Ω时,测得电路的输入端的电压为i u =10mV ,求放大电路的输入电阻i R 。
s s
i i
i U R R R U •+=
∴Ω=-=K R U U U R s i
s i
i 2)(
当在电压放大电路的输入端接入电压源s u =15mV ,信号源内阻s R =1K Ω时,测得电路的输入端的电压为i u =10mV ;放大电路输出端接L R =3K Ω的负载,测得输出电压为o u =,试计算该放大电路的电压增益u A 和电流增益i A ,并分别用dB(分贝)表示。
150==
i
o
u U U A dB A dB A u u 5.43lg 20)(==
100)(=-==
s
i s L
o i o i R U U R U I I A dB A dB A i i 40lg 20)(==
某放大电路的幅频响应特性曲线如图所示,试求电路的中频增益um A 、下限截止频率L f 、上限截止频率H f 和通频带BW f 。
f/Hz
图 习题电路图
dB dB A um 40)(= ∴100=um A
Hz f H 5
10= Hz f L 20=
∴Hz f f f f H L H BW 5
10=≈-=
设两输入信号为1i u =40mV ,2i u =20mV ,则差模电压id u 和共模电压ic u 为多少。若电压的差模放大倍数为ud A =100,共模放大倍数为uc A =―,则总输出电压o u 为多少,共模抑制比CMR K 是多少。
mV u u u i i id 2021=-= mV u u u i i ic 302
2
1=+=
V u A u A u ic uc id ud o 985.1=+= 200==
uc
ud
CMR A A K
集成运算放大器工作在线性区和非线性区各有什么特点。
线性区: 虚短;虚断
非线性区:输出仅为高、低两种电平;虚断
电路如图所示,求输出电压o u 与各输入电压的运算关系式。
u i1u i2
u o
R f
u o
R 3
u i1
u i2
(a)
(b)
+
-
A
u o
R 1R 3
R f
R 2
u i1
u i3
u i2u i4
R 4
+
-A u o
R 2
R 1
u i1
u i2
(c) (d)
图 习题电路图
(a ))(
2
2
11R u R u R u i i f o +-= (b) ))(
1(23
22
13231
i i f o u R R R u R R R R R u ++++
=
(c) 22
111212i i o u R R R u R R R u +++=
(d) ))(//1()(44
333434
212211i i f i i f o u R R R u R R R R R R R u R u R u ++++++-=
电路如图所示,假设运放是理想的:(1) 写出输出电压o U 的表达式,并求出o U 的值;(2) 说明运放A 1、A 2各组成何种基本运算电路。
A 1 反相比例电路; A 2反相加法电路 111
2
110i i o u u R R u -=-
= V u u u u u R R
u R R u i i o i o i o 5.7)10(5)(5121214
5235=--=+-=--
=
图 习题电路图
采用一片集成运放设计一反相加法电路,要求关系式为o i1i2i35(53)u u u u =-++,并且要求电路中最大的阻值不超过100K Ω,试画出电路图,计算各阻值。
)(
)(53
3
2211321R u R u R u R u u u u i i i f i i i o ++-=++-= ∴R R R R ===321
5=R
R f
取Ω=k R f 100 则Ω=K R 20 Ω≈=K R
R R f P 25.63
//
采用一片集成运放设计一个运算电路,要求关系式为o i1i210()u u u =--,并且要求电
路中最大的阻值不超过200K Ω,试画出电路图,计算各阻值。
R f
R 1
R 2
u o
u i1
u i2
+
A
-R 3
23
23
1
11
21)
1()(10i f i f i i o u R R R R R u R R u u u ++
+-
=--=
取Ω=k R f 100
则Ω=K R 101 Ω=K R 102 Ω=K R 1003
电路如图所示,设运放是理想的,求输出电压o u 的表达式。
2
21R u R u o i -= o o u R R R u 4
34
2+=