集成运放习题.docx

集成运放习题.docx

《集成运放习题.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《集成运放习题.docx（19页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

集成运放习题

14.5习题详解

14-1电路如图14-2所示，集成运算放大器输出电压的最大幅值为±12V，试求当

为0.5V，1V，1.5V时

的值。

图14-2习题14-1的图

解：

所以，当

时，

时，

时，

（注意：

不是-15V，因为集成运放的最大幅值为±12V）

14-2写出图14-3中输入电压

与输出电压uo的运算关系式。

图14-3习题14-2的图

解：

根据虚断性质可知，

，所以

根据虚短性质可知，

综上：

，所以流经

及

的电流为0，可得：

14-3试求图14-4所示电路输出电压与输入电压的运算关系式。

图14-4习题[14-3]的图

解：

根据虚断及虚短的性质可得，

，并设

及

间的电位为

，所以

根据基尔霍夫电流定律可得：

将

代入上式，经整理可得：

14-4在图14-5所示的同相比例运算电路中，已知

，

，求

。

图14-5习题[14-4]的图

解：

根据虚断性质可得：

根据虚短性质

得：

整理得：

14-5试求图14-6中输入电压

与输出电压

的运算关系式。

图14-6习题[14-5]的图

解：

第一级运放为电压跟随器，所以

第二级运放为反相比例电路，因此：

14-6电路如图14-7所示，已知

，试求

的值。

图14-7习题[14-6]的图

解：

第一级为同相比例电路，因此：

第二级为反相比例电路，因此：

14-7推导图14-8所示电路输出电压与输入电压的运算关系式，其中

。

图14-8习题[14-7]的图

解：

在第一级运放中：

第二级运放应用叠加定理，当只有uo1作用，uo2=0时，输出

当只有uo2作用，uo1=0时，输出

把uo2表达式代入，得

这样得总输出为：

14-8试用集成运算放大器实现运算

。

解：

采用两级反相比例电路来实现，如图14-9，要求

，

。

图14-9习题[14-8]的图

14-9图14-10电路中的输出电压

，已知

，求

的值。

图14-10习题[14-9]的图

解：

所以

与输出电压

比较，根据对应系数相等得：

，

14-10试求图14-11中输出电压

与输入电压

的运算关系式。

图14-11习题[14-10]的图

解：

第一级运放为反相比例电路，所以

对于第二级运放可得：

所以：

14-11在图14-12（a）反相加法运算电路中，

的波形如图14-12（b）所示，其中

，求平衡电阻

并画出输出电压

的波形。

图14-12习题[14-11]的图

解：

平衡电阻

图（a）的输入与输出关系为：

当

，

时，

；当

，

时，

；当

，

时，

；当

，

时，

。

输出波形如图14-13所示：

图14-13输出波形图

14-12电路如图14-14所示，已知

，

，求输出电压

。

图14-14习题[14-12]的图

解：

对同相输入端列方程

将各元件值代入到上式可得

，即

。

对反相输入端列方程

将各元件值代入到上式可得

14-13求图14-15所示电路中的电压放大倍数

。

图14-15习题[14-13]的图

解：

由于虚短性质，

和

为并联

可得：

14-14在图14-16中，试证明

。

图14-16习题[14-14]的图

证明：

第一级运放的输出为

，对第二级运放列方程得

所以：

14-15略

14-16在图14-17中，已知稳压管工作在稳压状态，试求负载电阻

中的电流

。

图14-17习题14-16图

解：

根据虚短性质

由虚断性质知所求电流

等于流经

的电流，故

14-17试求图14-18所示电路中输出电压与输入电压的运算关系式。

图14-18习题14-17图

解：

（a）

，其中

，整理可得

（b）

其中

，可得

将

代入上式得：

14-18在图14-19（a）所示电路中，已知输入电压

的波形如图14-19（b）所示，当

。

试画出输出电压

的波形。

图14-19习题14-18图

解：

输出电压的表达式为

当

为常量时

若

时

，当

时，

=5V，uO（0）=0

＝－25V。

当

时，

=-5V，uO（5）=-2V

＝25V。

因此输出波形如图14-20所示。

图14-20习题14-18输出波形图

14-19设计下列运算关系式的运算电路，并计算各电阻的阻值。

（1）

（

）；

（2）

（

）；

（3）

（

）。

解：

（1）设计一个反相比例运算电路来实现

电路如图14-21所示。

图14-21

电路图

可得：

，由

，

得出

，平衡电阻

||

（2）设计两级运放来实现

，其中

，电路如图14-22所示。

图14-22

电路图

经分析上述电路可得：

令

可得

，即

，取

，

（3）所设计电路如图14-23所示：

图14-23

电路图

即

，已知

，所以

14-20图14-24是一个液位监控报警装置，

是传感器获得的监控信号，

是给定的参考电压，当

低于给定值

时，报警指示灯亮，进行低限报警。

试分析图14-21的液位监控报警装置的电路，能否达到低限报警的作用？

若不能，应怎样改进？

图14-24习题14-20图

解：

图中的运放工作在饱和区。

分析图示电路

当

时，运放的输出电压

，此时二极管D导通，三极管截止，报警指示灯处于熄灭状态，起不到低限报警的作用。

改进的方法是把二极管D翻转，使其极性对调。

此时当

时，运放的输出电压

，此时二极管D截止，三极管导通，报警指示灯亮。