第16章习题集成运放.docx

第16章习题集成运放.docx

《第16章习题集成运放.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第16章习题集成运放.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

第16章习题集成运放

16-001、同相比例运算放大电路通常比反相运算放大电路输入阻抗。

16-002、设图中A为理想运放，请求出各电路的输出电压值。

（12分）

U01=6VU02=6VU03=4VU04=10VU05=2VU06=2V

16-003、在图示电路中，设A1、A2、A3均为理想运算放大器，其最大输出电压幅值为±12V。

1．试说明A1、A2、A3各组成什么电路？

2．A1、A2、A3分别工作在线形区还是非线形区？

3．若输入为1V的直流电压，则各输出端uO1、uO2、uO3的电压为多大？

（10分）

1．A1组成反相比例电路，A2组成过零比较器，A3组成电压跟随器；

2．A1和A3工作在线性区，A2工作在非线性区；

3．uO1=-10V，uO2=-12V，uO3=-6V。

16-301、试求图P7.8所示各电路输出电压与输入电压的运算关系式。

图P7.8

解：

在图示各电路中，集成运放的同相输入端和反相输入端所接总电阻均相等。

各电路的运算关系式分析如下：

（a）

（b）

（c）

（d）

16-302、在同相输人加法电路如图题8.1.1所示，求输出电压；当R1＝R2＝R3＝Rf时，＝？

解输出电压为

式中

即

若，则

16-304、电路如图题8.1.4所示，设运放是理想的，试求vO1、vO2及vO的值。

解：

A1、A2组成电压跟随电路

A3组成加减电路。

利用叠加原理。

当V3＝0，反相加法时，A3的输出电压为

当vO1＝0，vO2＝0，V3＝+3V时，A3的输出电压为

叠加得输出电压为

16-305图题8.1.7为一增益线性调节运放电路，试推导该电路的电压增益的表达式。

解A1、A2是电压跟随器，有

利用虚短和虚断概念，有

将上述方程组联立求解，得

16-308、电路如图所示，要求：

（1）写出输出电压与输入电压，之间运算关系的表达式。

（2）若，，，写出此时与，的关系式。

答案：

（1）

（2）若，，则

16-309、电路如图所示，，求输出电压与输入电压之间关系的表达式。

答案：

，

16-310、电路如图6所示，已知ui1=6V，ui2=4V，R1=R2=R3=RF=2，求u0?

解：

根据理想集成运算放大电路的两个重要分析以具有：

（2分）（2分）

（2分）（2分）

（2分）

16-311、理想运放电路如图5-4所示，求

（1）求电路中输出电压表达式；

（2）指出各级电路的反馈类型。

（1）（4分）

（2）第一级：

串联电压负反馈；（3分）

第二级：

并联电压负反馈。

（3分）

16-312、如图7，已知：

RF=100kΩ，当输出u0=－（4ui1＋2ui2+0.5ui3）时，计算R11、R12、R13的值？

解：

该电路为反相加法运算电路。

（2分）

R11=25kΩ，R12=50kΩR13=200kΩ；（6分）

16-3116-314、运算放大器均工作在线性状态。

请分别写出uo和uo1与ui的关系式，并指出运放的反馈类型。

（本小题8分）

解：

u01=-（RF1/R1）ui，（3分）

u0=（1+RF2/R3）（1/2）u01＝-1/2（1+RF2/R3）（RF1/R1）ui（3分）

运算第一级是电压并联负反馈，第二级是电压串联负反馈。

（2分）

16-315、如图所示电路，已知ui=0.5V，计算uo的值。

解：

前一级运算放大器为反相比例运算

所以其输出为u01=-（2R1/R1）ui=-2ui（5分）

后一级运算放大器为同相比例运算

故其输出为u0=（1+2R2/R2）u01=-6uI=-3V（5分）

16-316、电路如图所示，假设运放是理想的，写出电路输出电压的表达式。

3.4在图题3.4所示电路中，已知=0.6V，=0.3V，试计算输出电压和平衡电阻。

3.5图题3.5所示电路是一增益可调的反相比例运算电路，设，试证明：

图题3.4图题3.5

3.6电路如图题3.6所示。

试问当＝50mV时，为多少？

图题3.6

3.8图题3.8所示电路为增益可调的运放电路，试求电压增益的调节范围。

3.9电路如图题3.9所示，求的表达式。

若，该电路完成什么功能？

图题3.8图题3.9

3.10电路如图题3.10所示，当开关S1、S2、S3、S4分别接通时，相应的放大器的电压增益、、、分别为多少？

图题3.11

3.12电路如图题3.12所示，试求开关S在闭合与断开两种情况下，与的关系式。

3.13简单积分电路如图题3.13所示。

已知，，，试求：

从0V变化到-10V时所需要的时间？

图题3.12图题3.13

3.15电路如图3.15所示，试求出输出电压uo与输入电压ui的关系。

图题3.15

3.16反相输入加法电路如图3.16（a）所示，输入电压的波形如图3.16（b）,试画出输出电压uo的波形。

图题3.16

第16章习题

1理想集成运放的技术指标有哪些？

答案

（1）Audo=∞，

（2）rid=∞，（3）ro=0，（4）KCMR=∞。

2什么是“虚短”?

什么是“虚断”？

答案：

u+=u−，两个输入端是等电位的，好像短接一样，但由于不是真正的短接，故称“虚短”。

i+=i−=0，这样从这两个输入端往放大器里边看进去，好像断开一样，但又不是真正的断开，故称“虚断”。

3集成运放工作在线性区和非线性区时各有什么特点？

4根据题图，求出每个电路的输出电压表达式。

答案（a）。

（b）。

（c）。

5图中，运放的最大输出电压是Uom=±15V，试求：

（1）uo与ui的关系。

（2）计算当输入信号分别为1mV，−1mV，100mV，5V，−5V时，输出电压各为多少？

答案当集成运放工作在线性区时，有，即输入信号被放大了10倍。

若输出电压uo最大为±15V，那么，对应的最大输入电压。

可见，只要输入电压的幅度保持在±150mV以内，那么，运放就工作在线性区。

显然，当输入电压在1mV、−1mV和100mV时，输出电压就分别是−10mV、10mV和−1V；5V、−5V的输入电压已经超出了线性放大的范围，使运放工作在非线性区，运放的输出电压就是其饱和输出电压，分别为−15V和15V。

6设图5.3所示集成运放A有理想特性，试分别求出它的输出电压的函数关系式。

图5.3

解：

u0=—5（ui1+ui2）+10ui3