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+=