集成运算放大器习题集及答案
- 格式:doc
- 大小:490.02 KB
- 文档页数:13
第二章 集成运算放大器
题3.2.1 某集成运放的一个偏置电路如图题3.2.1所示,设T 1、T 2管的参数完全相同。问:
(1) T 1、T 2和R 组成什么电路?
(2) I C2与I REF 有什么关系?写出I C2的表达式。
图题3.2.1
解:(1) T 1、T 2和R 2组成基本镜像电流源电路
(2) REF
BE
CC REF C R V V I I -==2
题3.2.2 在图题3.2.2所示的差分放大电路中,已知晶体管的β =80,r be =2 k Ω。
(1) 求输入电阻R i 和输出电阻R o ;
(2) 求差模电压放大倍数vd
A 。 图题3.2.2
解:(1) R i =2(r be +R e )=2×(2+0.05)=4.1 k Ω
R o =2R c =10 k Ω
(2) 6605
.0812580)1(-=⨯+⨯-=β++β-=e be c vd
R r R A
题3.2.3 在图题3.2.3所示的差动放大电路中,设T 1、T 2管特性对称,β1=β2=100,V BE =0.7V ,且r bb ′=200Ω,其余参数如图中所示。
(1) 计算T 1、T 2管的静态电流I CQ 和静态电压V CEQ ,若将R c1短路,其它参数不变,则
T 1、T 2管的静态电流和电压如何变化?
(2) 计算差模输入电阻R id 。当从单端(c 2)输出时的差模电压放大倍数2d A =?; (3) 当两输入端加入共模信号时,求共模电压放大倍数2
c A 和共模抑制比K CMR ; (4) 当v I1=105 mV ,v I2=95 mV 时,问v C2相对于静态值变化了多少?e 点电位v E 变化了
多少?
解:(1) 求静态工作点:
mA 56.010
2101/107
122)1/(1=⨯+-=+β+-=e b BE EE CQ R R V V I
V 7.07.010100
56
.01-≈-⨯-
=--=BE b BQ E V R I V V 1.77.01056.012=+⨯-=--=E c CQ CC CEQ V R I V V
若将R c1短路,则
mA 56.021==Q C Q C I I (不变) V 7.127.0121=+=-=E CC Q CE V V V
V 1.77.01056.0122=+⨯-=--=E c CQ CC Q CE V R I V V (不变)
(2) 计算差模输入电阻和差模电压放大倍数:
Ω=⨯+=β++=k 9.456
.026
101200)
1('EQ T bb be I V r r Ω=+⨯=+=k 8.29)9.410(2)(2be b id r R R
5.338
.2910100)(22
=⨯=+β=be b c d r R R A
(3) 求共模电压放大倍数和共模抑制比:
5.020
1019.410101002)1(2
-=⨯++⨯-=β++β-=e be b c c R r R R A 675.05.332
2===c d CMR
A A K (即36.5d
B ) (4) 当v I1=105 mV ,v I2=95 mV 时,
mV 109510521=-=-=I I Id v v v
mV 1002
95
105221=+=+=
I I Ic v v v mV 285100)5.0(105.33222=⨯-+⨯=⋅+⋅=∆Ic
c I
d d O v A v A v 所以,V O2相对于静态值增加了285 mV 。
由于E 点在差模等效电路中交流接地,在共模等效电路中V E 随共模输入电压的变化
而变化(射极跟随器),所以,mV 100==∆Ic E v v ,即e 点电位增加了100 mV 。
题3.2.4 差分放大电路如图题3.2.4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。
(1) 计算静态工作点(I C1Q ,V C2Q 和V EQ );
(2) 计算差模电压放大倍数2d A ,差模输入电阻R id 和输出电阻R o ; (3) 计算共模电压放大倍数2
c A 和共模抑制比K CMR ; (4) 若v I1 =20sin ωt mV ,v I2 =0,试画出v C2和v E 的波形,并在图上标明静态分量和动态分量的幅值大小,指出其动态分量与输入电压之间的相位关系。
图题3.2.4
解:(1) 计算静态工作点:
mA 12
1
21===Q Q C Q C I I I V 5.45.116)//(22=⨯-=-+=
L c Q C CC L
c L
Q C R R I V R R R V
V 71.01100
1
7.0-=⨯--=--=V R I V V b BQ BE EQ (2) 计算差模电压放大倍数,输入电阻和输出电阻:
75.18)
31(2)3//3(100)(2)//(2
=+⨯=+β=be b L c d r R R R A Ω=+=k 8)(2be b id r R R Ω==k 3c o R R
(3) 计算共模电压放大倍数和共模抑制比:
42
105.72000
101315.11002)1(-⨯-=⨯++⨯-=β++β-=R r R R A be b c c 25000105.775.1842
2=⨯==-c d CMR
A A K (即88d
B ) (4) 若v I1 =20sin ωt mV ,v I2 =0,则