《集成电路原理及应用》课后答案Word格式.doc
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该电路由两个集成运放构成,A1为主放大器接成反相运算放大器,A2为辅助放大器,A2也接成反相放大器,利用A2对A1构成正反馈,是整个电路向信号源索取的电流极少。
主放大器A:
由“虚断”和“虚短”得
则A=
辅助放大器A2的电压放大倍数:
该电路为自举电路,目的是提高电路的输入电阻。
由
由和得
所以
因此
当时,,
2.12求图4所示电路输出电压与输入电压的表达式,并说明该电路完成什么功能。
,即u=-u。
A为倒相器
则u=,A为反相放大器
将u=-u代入上式得u=
故该电路为减法电路。
2.15如图6所示电路为积分反馈式微分电路,试分析此电路的工作原理,并写出传递函数的表达式。
由“虚断”得v=v
由“虚短”得,
又R=R,R=R
整理得
由“虚断”和“虚短”得代入上式得
A为差动放大器,A以A的输出为反相输入,经过积分放大后的输出电压在电阻R 上的分压作为A放大器的同相输入。
2.16设计一个运算电路,要求运算关系为u=20。
此题设计方法较多,此只列举几种仅供参考
方法一:
将求和电路的输出作为积分电路的输入,则积分电路的输出即为u;
方法二:
将积分电路的输出作为求和电路的输入,则求和电路的输出即为u;
方法三:
反相积分求和电路再加一个倒相器;
方法四:
利用同相积分求和电路。
前三种方法只要电路参数选择合适,即可得出结果,再此简单说明几种,具体如下:
方法一:
电路如下
u=,u=,
则u=
当R=R=R,RC=时,u=20。
对A:
,
u=,
则u=,
当=20时,u=20。
u单独作用时:
又v=v,v=,
整理得,=
同理,u单独作用时:
则u=+=,
第三章模拟集成电路的非线性应用
3.7试分析如图3所示电路输出电压与输入电压之间的关系,并说明此电路在什么条件下能完成全波整流功能,此电路有什么特点?
(习题3.7图)
u0时,u=u=u,VD导通,VD截止,u=u
u=u=u故流过R的电流为零,故u=u
当u<
0时,VD截止,VD导通,
对A:
u=(1+)u,对A:
u=u=u,
此时u=(R+R1)u
当(R+R)=1时,完成全波整流功能;
由于为同相输入,故该电 路输入电阻较高。
3.8设计一个能实现图4所示曲线的二极管函数变换器。
(习题3.8图)
设计图为:
(可参考课本P页)
3.10如图6所示电路为集成块BG307专用电压比较器,画出其传输特性(常温下输出高电平为3.2V,低电平为0.5V)。
(图3.10)
=3V
故 则:
其传输特性如下所示:
第四章集成变换器及其应用
4.1求下图所示电路的输入阻抗,假定图中的集成运放满足理想条件。
(图4.1)
又,
则
将上式代入,则
因此
4.2求下图所示电路的输入阻抗,假定图中的集成运放满足理想条件。
(图4.2)
整体有:
对有:
以上各式联立得:
4.3求如图3所示电路的输入阻抗,并说明其性质,假定图中的集成运放满足理想条件。
(图4.3)
对于A有:
则U=﹍①
﹍②
①②联立整理得:
则该电路输入端等效为一电容,等效的电容值为
该电路为电容倍增器,通过改变的值,以及C的大小,可得到任意大小的电容值。
4.12A/D转换器的主要技术指标有哪些?
D/A转换器的技术指标有哪些?
设某DAC有二进制14位,满量程模拟输出电压为10V,试问它的分辨率和转换精度各为多少?
答:
A/D转换器的主要技术指标有:
①分辨率;
②量程;
③精度;
④转换时间和转换率;
⑤输出逻辑电平;
⑥对参考电压的 要求。
D/A转换器的技术指标有:
②转换精度;
③偏移量误差;
④线性度;
⑤输入编码方式;
⑥输出电压;
⑦ 转换时间。
分辨率为10V×
2≈610.4V;
转换精度为LSB=305.2V。
4.13某一控制系统要使用D/A转换器,要求该D/A转换器的精度小于0.25%,那么应选择多少位的D/A转换器?
转换精度a=LSB,又LSB=b×
2(b为量程,n为位数)
则b×
2/b<
0.25%
得n8
4.1411位A/D转换器分辨率的百分数是多少?
如果满刻度电压为10V,当输入电压为5mV时,写出其输出的二进制代码。
2×
100%≈0.49%因此A/D转换器的分辨率为
因此当输入电压为5mV时,二进制代码为00000000000b
第六章集成有源滤波器
6.4如图1所示,当分别取如下两组参数时,试分别求出该电路的G,,等参数。
(1)R=R=24kΩ,C=940pF,C=470pF,R=。
(2)R=7.3kΩ,R=39.4kΩ,C=C=0.047F,R=4kΩ,R=20kΩ。
(图6.4)
由电路得:
则当取⑴参数时:
当取⑵参数时:
6.6设计一个一阶高通滤波器,其截止频率为2kHz。
要求画出电路图,写出传递函数的表达式。
电路图如下所示:
其传递函数为:
又=2KHZ,则=12.56(rad/s)
令,取C=0.1F
则R=796.18Ω,R=1592.36Ω
6.7设计一个二阶低通滤波器,其截止频率为10kHz。
要求画出电路图,选择集成电路芯片的型号和各种元器件的参数值。
选择巴特沃斯型滤波器
则又
令R=R=R,C=C=C取C=0.1F则R=160Ω,
又,则=1.586
又取R=58.6KΩ,则R=100KΩ。
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成都理工大学信息科学与技术学院