模拟电路第七章课后习题答案.docx
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模拟电路第七章课后习题答案
第七章习题与思考题
♦♦习题7-1在图P7-1所示的放大电路中，已知R=R=R=R=R=10kQ,R6=R）=Ro=2OkQ:
1试问R3和R4分别应选用多大的电阻；
2列出Uo1、Uo2和Uo的表达式；
3
设Ui1=3V,Ui2=1V,则输出电压Uo=
解:
R5'
R4）UI
Rs,
本题的意图是掌握反相输入、同相输入、差分输入比例运算电路的工作原理，估算三种比例电路的输入输出关系。
♦♦习题7-2在图P7-2所示电路中，写出其输出电压uo的表达式。
r2
Uo
（1）Ui（
R1
[（1学）Ul
R1
本题的意图是掌握反相输入和同相输入比例电路的输入、输出关系。
解:
解:
♦♦
Uo1
Uo
R1
RrUo1
（1
R1、
Rr）Ui2
（1
R
R2
）Ui1（1
R1R2R1
J（1W）Um（1J）UI2
R2R1R2
R1R1
）Ul2（1h）（Ul2U11）
r2r2
本题的意图是掌握反相输入和同相输入比例电路的输入、输出关系。
♦♦
反馈组态应为深度电压串联负反馈，因此有
Auf
/Fuu
Fuu
R3
R3R7
Auf
R3R7
R3
R
R3
"R7、若R3R1zxR7、
Uo（1忑）UIUo（1忑山
解:
♦♦
UO1
匹ui
R1
UO2（1
R6
R5）UO1
J1
理ui
R1
R2Re
U|
R1R5
Uo
UO2UO1
R2ReU|R1R5
本题的意图是掌握反相输入和同相输入比例运算电路的输入、输出关系。
♦♦习题7-6试设计一个比例运算放大器，实现以下运算关系：
电阻的阻值。
希望所用电阻的阻抗在20kQ至200kQ的范围内。
解：
UO=o请要求画出电路原理图，并估算各
MO
上图为实现本题目要求的一种设计方案，使
AufAuf1Auf2（0.5）
（1）0.5，即Uo0.5uio
本题的意图是在深入掌握各种比例运算电路性能的基础上，采用适当电路实现给定的运算关系。
以上只是设计方案之一。
♦♦习题7-7在图所示的三运放数据放大器中，假设R1为阻值在1kQ~10kQ之间可调的电位器，F2=F3=20k
Q,R4=R5=33kQ,丽R=100kQ,试估算电路的输出电压与输入电压之间的比例系数的可调范围。
解:
♦♦习题7-8在图所示的T型反馈网络比例电路中，已知R=1MQ,R2=330kQ,R3=510kQ,R=1kQ,试
列出电路的输出输入关系，并估算输入电阻
解:
Uo
[i2R2
（i2
i2（R2R3空
R4）
iuI
1R
Uo
RRR2R3
R2R3
R4
U|,
R1
Auf
%I
R2
R2R3
R3R4
R1
RjfR11M
本题的意图是了解
T型反馈网络比例电路的特点，学习估算电压放大倍数和输入电阻。
♦♦习题7-9写出图
P7-9（a）和（b）所示运算电路的输入输出关系。
lOkfi
wo
解:
Itfi
區P7-9
10
Uo1
—U|1
10ui1
1
10
10
10、
Uo
（二UO1
—UI2
10
5
2
4
“4、
1
Uo
-U|1
（1）-
ui2
（a）
（b）
[10
（17）本题的意图是对比例电路及求和电路进行综合训练。
10U|i）
10
；uI2
5
10
-Ui3）10Ui12Ui25Ui3
4
14U|3
4U|i
UI24uI3
♦♦习题7-10试用集成运放组成一个运算电路，要求实现以下运算关系:
解:
lOkQ
20kQ
200ka
強20kQ
lOOkfi
嗨2
UO1（2ui10.1ui3）；第—二
如上图所示，采用两级反相求和电路实现给定的运算关系，使第一级:
级：
Uoi（uoi5ui2）2u115u12O.lui3。
本题的意图是对求和电路进行综合训练，学习用适当电路实现加法和减法的复合运算关系。
♦♦习题7-11在图P7-11（a）电路中，已知Ri=1OOkQ,R2=FF=200kQ,R=51kQ,uii和u的波形如图
P7-11（b）所示，试画出输出电压uo的波形，并在图上标明相应电压的数值。
依据此式可计算出当f=10Hz、100Hz、1000Hz和10000Hz时Uo的幅度（有效值）和相位，如下表所示。
Ui/V
2/721.414
f/Hz
10
100
1000
10000
Uo/V
电路的幅频特性和相频特性如下图所示。
本题的意图是，当积分电路的输入信号为正弦波时，通过分析其输入、输出关系，体会积分电路的移相作用，并学习画出积分电路的幅频特性和相频特性。
Ui（t）如图P7-13中所示，试画出相应的Uo（t）波形图。
设t=0
♦♦习题7-13设输入到图所示积分电路的
时Uo=0,R=R=10kQ,C=1Fo
旳/VI
0-
4
30
30
0
1
一2
1
图P7T3
Uo
RCt0
t
UidtUo（0）
豈（tt0）
Uo（t。
）
①t=（0〜10）ms期间,
Uo
10^t
200t（V）,当t=10ms时，UO=-2V。
②t=（10〜20）ms期间,
Uo
104106（t
0.01）2[200（t0.01）2]（V）
当t=20ms时，uc=0。
③
uO的波形见下图。
f）
so
]0
£0
-
1
（
1
1
4
—1
i
1（
11
11
11
JO'-
11
1I
1i
Soi
3
5
tTt&
2弋
i/iM
本题的意图是，当积分电路的输入信号为矩形波时的输入、输出关系，学习画波形，并体会积分电路的波形变换作用。
♦♦题7-14图P7-14为一波形转换电路，输入信号UI为矩形波。
设运算放大器为理想的，在t=0时，电容器两端的初始电压为零。
试进行下列计算，并画出
1t=0时，
2t=10ms
3t=20ms
Uo1和Uo的波形。
Uo1=u
时，Uo1=Uo=时，Uo1=Uo=
o=
4将Uo1和Uo的波形画在下面。
时间要对应并要求标出幅值，波形延长到t>30ms。
iCpF
Ti-
lOkQ
A,
A,
2Dtn
-IV
U|lOkfi
+1
|10
20
30
+0
-J
MniS
01
a
P7TQ
tfHE
Uoi
t
tuidtUo1（to）RCto
ui
RC（t
to）Uoi（to）
Uo
1t=o
2t=
Uo1
1O41O6（t
to）Uoi（t0）
lOOUi（tto）Uoi（to）
「Rf
Rf
（1）]執。
1
R2
uO1O.5
时，Uo1=O,UoF。
（O〜1O）ms期间，ui=-1V,Uo1（to）=o，则
[lOOUi（tto）
104
2104
UO1（tO）
1OO
（1）t1OOt（V）,Uo1OO
（1）t
t=1Oms时，
③t=（1O〜2O）
Uo=1V,uo=。
ms期间，ui=1V,Uo1（to）=1V，则
uo11OO
1（tO.O1）1[1OO（tO.O1）
uo1OO1
（1）
O.5]V
O.5（1OOtO.5）V
（tto）1O.5[1OO（tto）O.5]V
t=2Oms时，uo1=O,uo=。
^④
uo1和uo的波形如下图所示，可见，积分电路将矩形波转换为三角波。
Kl/Vi
本题的意图是对求和电路和积分电路进行综合训练，并通过画波形来体会积分电路的波形变换作用。
Uo1、
A4组成同相输入求和电路，因此
♦♦习题7-15试分析图P7-15电路中的各集成运放Ai、氏、A3、A分别组成何种运算电路，设电阻
R=R=R=R,试分别列出Uo1、Uo2、uo3和Uo的表达式。
解：
①A1、A2、A3均组成电压跟随器,
lookn
解：
①A1:
同相输入比例电路，A2：
反相输入求和电路，
“100、C200
（1—）U|13ui1，UO2（U|2
50200
100
②Uoi
A:
差分输入比例电路，A4：
积分电路。
200、（
―uI3）（ui2
100
2uI3）
UO3
（Uo1Uo2）2{3ui1[（u122ui3）]}2（3ui150
Ul22uI3）
UO4
1
3
1001010010
1
—[2（3u|1u|22ui3）]dt
10
6Uosdt
1
100103100106
1
-（3ui1Ui22ui3）dt
5
Uo3dt
本题的意图是对比例、求和、积分等各种运算电路进行综合训练。
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