运算放大电路习题.

1、 共射极放大电路共射极放大电路 放大电路如图所示。已知放大电路如图所示。已知BJT的的 =80， Rb=300k， Rc=2k， VCC= +12V，求：求： （1）放大电路的）放大电路的Q点。此时点。此时BJT工作在哪个区域？工作在哪个区域？（2）当）当Rb=100k时，放大电路的时，放大电路的Q点。此点。此时时BJT工作在哪个区域？（忽略工作在哪个区域？（忽略BJT的饱的饱和压降）和压降）解：解：（1）uA40300k2V1bBECCB RVVI（2）当）当Rb=100k时，时，3.2mAuA4080BC II 5.6V3.2mA2k-V12CcCCCE IRVV静态工作点为静态工作点为Q

2、（40uA，3.2mA，5.6V），），BJT工作在放大区。工作在放大区。其最小值也只能为其最小值也只能为0，即，即IC的最大电流为：的最大电流为：uA120100k2V1bCCB RVImA6 . 9uA12080BC II V2 . 79.6mA2k-V12CcCCCE IRVVmA62k2V1cCESCCCM RVVICMB II 由由于于所以所以BJT工作在饱和区。工作在饱和区。VCE不可能为负值，不可能为负值，此时，此时，Q（120uA，6mA，0V），），练习、练习、已知共射极放大电路的Vcc=12V，Rb=600k，Rc=3k， RL=3k，晶体管的输出特性如下图所示。1用图解法

3、求解静态工作点（设UBE=0.7V）；2如ib=10sint(A)，利用晶体管输出特性画出ic和uce的波形图，并求出输出电压的峰值Uom；(画出交流负载线）3问用此电路能否得到Uo=1.5V(有效值)的不失真输出电压，为什么？斜率斜率 -1RcQVCEQICQIBQRcVCCVCCvCEiC斜率斜率 -1RcQVCEQICQIBQRcVCCVCCvCEiC电路参数对工作点的影响电路参数对工作点的影响斜率斜率 -1RcQVCEQICQIBQRcVCCVCCvCEiC（2）增大）增大Rb时，负载线将如时，负载线将如何变化？何变化？Q点怎样变化？点怎样变化？斜率斜率 -1RcQVCEQICQIBQ

4、RcVCCVCCvCEiC斜率斜率 -1RcQVCEQICQIBQRcVCCVCCvCEiC（3）减小）减小VCC时，负载线将时，负载线将如何变化？如何变化？Q点怎样变化？点怎样变化？斜率斜率 -1RcQVCEQICQIBQRcVCCVCCvCEiC 斜率斜率 - 1 Rc Q ICQ IBQ Rc VCC VCEQ vCE iC VCC 1. 试分析下列问题：试分析下列问题： 共射极放大电路共射极放大电路（1）增大）增大Rc时，负载线将如时，负载线将如何变化？何变化？Q点怎样变化？点怎样变化？（4）减小）减小RL时，负载线将如时，负载线将如何变化？何变化？Q点怎样变化？点怎样变化？ 共射极放

5、大电路共射极放大电路3.3 2. 放大电路如图所示。当测得放大电路如图所示。当测得BJT的的VCE 接近接近VCC的值时，问的值时，问管子处于什么工作状态？可能管子处于什么工作状态？可能的故障原因有哪些？的故障原因有哪些？截止状态截止状态答：答：故障原因可能有：故障原因可能有： Rb支路可能开路，支路可能开路，IB=0， IC=0， VCE= VCC - IC Rc= VCC 。 C1可能短路，可能短路， VBE=0， IB=0， IC=0， VCE= VCC - IC Rc= VCC 。 1. 电路如图所示。电路如图所示。试画出试画出其小信号等效模型电路。其小信号等效模型电路。-VCCRcR

6、LReRb2Rb1Cb2Cb1+-vo+-vi+cebbIbI rbeebcbIbI RerbeebcbIiIiVbI Rb2Rerbe+-ebcbIiIiVbI Rb1Rb2Rerbe+-ebcbIiIiVbI Rb1Rb2RcRerbe+-ebcbIiIiVbI oVRb1Rb2RcReRLrbe+-+-ebc 解：解：例题例题例题例题 解：解：（1）4Vk4mA212cCCCCE RIVVmA2uA4050BC IIuA40k300V12bCCbBECCB RVRVVI（2） 863)mA()mV(26)1(200)mA()mV(26)1(200CEbeIIr 87.115)/(beLc

7、ioV rRRVVA 863/bebebirrRRk4co RR36.73)87.115(500863863VsiiiosisoVS ARRRVVVVVVAioVVVA soVSVVA 2. 放大电路如图所示。试求：（放大电路如图所示。试求：（1）Q点；（点；（2）、oi RR 、。已知已知 =50。例题例题ioVVVA 1. 放大电路如图所示。试求放大电路如图所示。试求。已知已知 =50。mA69. 1B2C2 II 解：解：uA9 .33)1(ebBECCB2 RRVVI 6 .984 )mA()mV(26)1(200Ebe2Ir k61k/4k)4)(1(k/150be2i2 rR5 .

8、217)/(be1i2c1io1V1 rRRVVA 1o1oV2 VVA5 .217V2V1o1oio1ioV AAVVVVVVA 863/k300be1be1irrR 95 501k9846. 0)k150/k4(/k4 1)/(/ 1)/(/be2b2o1e2bebseo rRRRrRRRR 863 3.4be1r节节例例题题中中已已求求得得87.115 3.4V A倍数倍数节例题中求得单级放大节例题中求得单级放大两者比较可看出增益明显提高两者比较可看出增益明显提高补充、多级放大电路如图所示，若两个晶体管的补充、多级放大电路如图所示，若两个晶体管的=79=79，r rbebe=1k,=1k

9、,试计算试计算 1 1空载电压放大倍数空载电压放大倍数AuAu和和Aus;Aus; 2 2Us=10mVUs=10mV，R RL L=3k=3k时的时的UoUo。 EEBEEEEB12 0.7mA22 31.88 mA100 0.01865 mA11.865 mAUUIRII 例例1： 已知下图已知下图 所示差分放大电路的所示差分放大电路的 UCC = UEE = 12 V ，RC = 3 k，RE = 3 k，硅晶体管的，硅晶体管的 = 100 ，求：（，求：（1）静态工作）静态工作点；（点；（2）Ui = 10 mV，输出端不接负载时的，输出端不接负载时的UO ；（3） Ui = 10 m

10、V ,输出端接输出端接 RL= 6 k 负载时的负载时的 UO 。 CECCEECCEE2121231.865231.88 V7.12 VUUUR IR I beCCdObe2626200(200 100) k1.594 k1.86531001881.594rIRAr LCL16/(3/) k1.5 k22RRR （3）接负载时的差模放大倍数）接负载时的差模放大倍数3OdOi188 10 10V1.88VUAU 当当Ui = 10 mV 时，时， 【解】【解】 静态时静态时EEBEEECE60.7mA2230.8833 mA1500.8833 mA1500.866 mAUUIRII 例例2 ：

11、下图：下图 是利用差分放大电路组成的晶体管电压表的原理电是利用差分放大电路组成的晶体管电压表的原理电路。设电压表的满标偏转电流为路。设电压表的满标偏转电流为100 A ，电压表支路的总电阻，电压表支路的总电阻为为 2 k 。要使电表的指针满偏，需加多大的输入电压？设晶。要使电表的指针满偏，需加多大的输入电压？设晶体管为硅管。体管为硅管。k7.11700)866.02650200(26200Cbe Ir LCL16.61/k0.8684 k26.61RRR 总负载电阻总负载电阻54.257.18684.050beLd rRA 差模电压放大倍数差模电压放大倍数要使电压表满偏时的输出电压要使电压表满

12、偏时的输出电压mV82.7V00782.0V24.252 .0V2 .010100102dOi63O AUUU则输入电压则输入电压EEBEEEEBCBCECCEECCEE100.7mA0.456 mA22 100.456mA0.0093 mA114949 0.0093 mA0.4557 mA2UUIRIIIIUUUR IR I 10 10 4 0.45572 10 0.465 V8.88 V 例例3： 求下图求下图 所示电路中所示电路中 的静态工作点和放大电路的的静态工作点和放大电路的差模电压放大倍数。设晶体管为硅管。差模电压放大倍数。设晶体管为硅管。 (3)差模电压放大倍数差模电压放大倍数

13、Cbe26200Ir 26(20049) 0.45572 996 2.996 k 7 .32996. 24492121beCd rRA (4)当输出接一当输出接一12k 负载时负载时的电压增益的电压增益.解：解：求求:mA1)V12(0c3C3 RIV9)V12(0e3E3E3C3CE3 RIVVV +12 + - vo -12 Rc1 Rc2 T2 T1 Re1 iC1 iC2 + - vid T3 Rb1 iE Re2 Rb2 Rc3 Re3 iE3 1k 1k 10k 10k 3k 12k 10k Ri2 例例。时，时，当当，均为硅管，均为硅管，、V008050TTTOi321321 v

14、v ?mV5)3(;)2(;)1(OiV2VD2Ve2CE2CE3EC23C vvAAARVVIII时，时，当当的值的值及及、(1)静态静态 k3 . 2mV26)1(200E33be3Ir (2)电压增益电压增益 +12 + - vo -12 Rc1 Rc2 T2 T1 Re1 iC1 iC2 + - vid T3 Rb1 iE Re2 Rb2 Rc3 Re3 iE3 1k 1k 10k 10k 3k 12k 10k Ri2 mA37. 0c2BE3e3E3C2 RVRIIV9)7 . 0(1037. 012V12E2c2C2CE2 VRIVmA74. 022C2E2E III k2 . 5

15、74. 0121074. 07 . 0)12(Ee1EEe2IRIVR k78. 3mV26)1(200E22be2Ir k3 .245)1(e33be3i2RrR (3) +12 + - vo -12 Rc1 Rc2 T2 T1 Re1 iC1 iC2 + - vid T3 Rb1 iE Re2 Rb2 Rc3 Re3 iE3 1k 1k 10k 10k 3k 12k 10k Ri2 50)(2)/(b1bei2c22VD2 RrRRA 9 . 3)1()/(e33beL3c3V2 RrRRA 195V2VD2V AAAV98. 01051953iVO vAv(4)时时 k12LR95. 1

16、)1()/(e33beL3c3V2 RrRRA 5 .97V2VD2V AAAA1vivo103A2vivo105答：答：两个放大电路是否都可以放大两个放大电路是否都可以放大0.1mV的信号？的信号？end增加了增加了Re电压增益电压增益输出漂移电压输出漂移电压均为均为 200 mV输出漂移电压输出漂移电压均为均为 200 mV输入端漂移电输入端漂移电压为压为 0.2 mV输入端漂移电输入端漂移电压为压为 0.002 mVA1不可以，不可以， A2可以可以 1. 若在基本差分式放大电路中若在基本差分式放大电路中增加两个电阻增加两个电阻Re（如图所示）。（如图所示）。则动态指标将有何变化？则动态

17、指标将有何变化？答：答： 双端输出差模增益双端输出差模增益差模输入电阻差模输入电阻 beLc)21/(rRR VDA idR 2beroLc2/rRR 单端输出共模增益单端输出共模增益VC1A icR)2)(1(21oberr 共模输入电阻共模输入电阻e)1(R e)1(R eR eR 增加了增加了Re增加了增加了Re 2. 差分式放大电路如图所示。差分式放大电路如图所示。分析下列输入和输出的相位关系：分析下列输入和输出的相位关系：反相反相vC1与与vi1end同相同相vC2与与vi1同相同相vC1与与vi2反相反相vC2与与vi2反相反相vO与与vi1同相同相vO与与vi23. 静态时，两个

18、输入端是否有静态偏置电流？静态时，两个输入端是否有静态偏置电流？(1)引入电压串联负反馈引入电压串联负反馈解：解：求求:例例(习题习题7.1.7) vO R4 vS + - - Rf R1 T2 T1 +VCC VCC A R2 R3 a b c d e f g h j i + - - (+)(+)( )( )( )正反馈正反馈(1)引入电压串联负反馈引入电压串联负反馈解：解：求求:例例(习题习题7.1.7) vO R4 vS + - - Rf R1 T2 T1 +VCC VCC A R2 R3 a b c d e f g h j i + - - (+)(+)(+)(+)(+)电压串联负反馈电

19、压串联负反馈(2)引入电压并联负反馈引入电压并联负反馈解：解：求求:例例(习题习题7.1.7) vO R4 vS + - - Rf R1 T2 T1 +VCC VCC A R2 R3 a b c d e f g h j i + - - (+)(+)(+)(+)(+)正反馈正反馈解：解：求求:例例(习题习题7.1.7) vO R4 vS + - - Rf R1 T2 T1 +VCC VCC A R2 R3 a b c d e f g h j i + - - (+)(+)( )( )( )电压并联负反馈电压并联负反馈(2)引入电压并联负反馈引入电压并联负反馈(3)引入电流串联负反馈引入电流串联负反

20、馈解：解：求求:例例(习题习题7.1.7) vO R4 vS + - - Rf R1 T2 T1 +VCC VCC A R2 R3 a b c d e f g h j i + - - (+)(+)( )(+)(+)电流串联负反馈电流串联负反馈(4)引入电流并联负反馈引入电流并联负反馈解：解：求求:例例(习题习题7.1.7) vO R4 vS + - - Rf R1 T2 T1 +VCC VCC A R2 R3 a b c d e f g h j i + - - (+)(+)(+)( )( )电流并联负反馈电流并联负反馈end7.3.4 对输入电阻和输出电阻的影响对输入电阻和输出电阻的影响串联负

21、反馈串联负反馈 并联负反馈并联负反馈 电压负反馈电压负反馈 电流负反馈电流负反馈 表表7.3.2（自看）（自看）增大输入电阻增大输入电阻减小输入电阻减小输入电阻减小输出电阻，稳定输出电压减小输出电阻，稳定输出电压增大输出电阻，稳定输出电流增大输出电阻，稳定输出电流为改善性能引入负反馈的一般原则为改善性能引入负反馈的一般原则 要稳定直流量要稳定直流量 引直流负反馈引直流负反馈 要稳定交流量要稳定交流量 引交流负反馈引交流负反馈 要稳定输出电压要稳定输出电压 引电压负反馈引电压负反馈 要稳定输出电流要稳定输出电流 引电流负反馈引电流负反馈 要增大输入电阻要增大输入电阻 引串联负反馈引串联负反馈 要

22、减小输入电阻要减小输入电阻 引并联负反馈引并联负反馈 练习1： 判断下图所示各电路中是否引入了反馈；若引入了反馈，则判断是正反馈还是负反馈；若引入了交流负反馈，则判断是哪种组态的负反馈。 练习2. 电路如下图所示。（1）合理连线，接入信号源和反馈，使电路的输入电阻增大，输出电阻减小； （2）若 ，则RF应取多少千欧？ 20ioUUAu例例电路如图所示，近似计算它的电电路如图所示，近似计算它的电压增益。压增益。ofRIVF eR ioGFVIA R1F e1R 闭环增益闭环增益闭环电压增益闭环电压增益ioVFVVA ooioIVVI )(cGFRA ecRR RcReRb1Rb2C1C2VCCv

23、sRs+-+-vo解：解：忽略基极直流偏置电路后的交流忽略基极直流偏置电路后的交流通路如下图所示。通路如下图所示。电路为电路为电流串联负反馈电流串联负反馈则反馈系数为则反馈系数为efIV 在深度负反馈条件下，利用在深度负反馈条件下，利用虚短虚短和和虚断虚断可知可知0BE Vebec)1(RrR 例例求：求：(1)大环组态；大环组态；(2)二、三级局部组态；二、三级局部组态；闭环增益闭环增益闭环电压增益闭环电压增益0BE V在深度负反馈条件下，利用在深度负反馈条件下，利用虚短虚短和和虚断虚断可知可知解：解：(1)电压并联负反馈电压并联负反馈则反馈系数为则反馈系数为(3)深度负反馈下大环的闭深度负

24、反馈下大环的闭环电压增益环电压增益 。(2) T2 电流串联负反馈电流串联负反馈T3 电流串联负反馈电流串联负反馈T2和和T3级间正反馈级间正反馈(3)0b1 IofGVIF f1R ioRFIVA G1F fR soVFVVA siioVIIV sRF1RA sfRR 例例求：求：(1)大环组态；大环组态；(2)二、三级局部组态；二、三级局部组态；0BE V在深度负反馈条件在深度负反馈条件下，利用下，利用虚短虚短和和虚虚断断可知可知解：解：(3)深度负反馈下大环的闭深度负反馈下大环的闭环电压增益环电压增益 。(3)0b1 IsfRR foss00RVRV soVFVVA 则则所以所以另外另外

25、例例闭环电压增益闭环电压增益fiVV 在深度负反馈条件下，在深度负反馈条件下，利用利用虚短虚短和和虚断虚断可知可知解：解：(1)电压串联负反馈电压串联负反馈则反馈系数为则反馈系数为 (2)深度负反馈下大环深度负反馈下大环的闭环电压增益的闭环电压增益 。(2)o3878fVRRRV o3655pVRRRV o434pVRRRV ofVVVF 878565434RRRRRRRRR ioVFVVA V1F 865487543)()()(RRRRRRRRR end求：求：(1)判断反馈组态；判断反馈组态；练习题练习题一、填空一、填空 选择合适答案填入空内。选择合适答案填入空内。 A A电压电压 B B

26、电流电流 C C串联串联 D D并联并联 （1 1）为了稳定放大电路的输出电压，应引入）为了稳定放大电路的输出电压，应引入 负反馈；负反馈； （2 2）为了稳定放大电路的输出电流，应引入）为了稳定放大电路的输出电流，应引入 负反馈；负反馈； （3 3）为了增大放大电路的输入电阻，应引入）为了增大放大电路的输入电阻，应引入 负反馈；负反馈； （4 4）为了减小放大电路的输入电阻，应引入）为了减小放大电路的输入电阻，应引入 负反馈；负反馈； （5 5）为了增大放大电路的输出电阻，应引入）为了增大放大电路的输出电阻，应引入 负反馈；负反馈； （6 6）为了减小放大电路的输出电阻，应引入）为了减小放大

27、电路的输出电阻，应引入 负反馈。负反馈。 二、电路如上图所示，试回答下列问题：二、电路如上图所示，试回答下列问题：1. 1. 判断上图所示各电路中是否引入了反馈，是直流反馈还判断上图所示各电路中是否引入了反馈，是直流反馈还是交流反馈，是正反馈还是负反馈。设图中所有电容对交是交流反馈，是正反馈还是负反馈。设图中所有电容对交流信号均可视为短路。流信号均可视为短路。2.2.分别判断上图（分别判断上图（a a）（）（b b）（）（e e）（）（f f）（）（g g）所示各电路中）所示各电路中引入了哪种组态的交流负反馈，并计算它们的反馈系数。引入了哪种组态的交流负反馈，并计算它们的反馈系数。3.3.估算

28、上图（估算上图（e e）（）（f f）（）（g g）所示各电路在深度负反馈条件）所示各电路在深度负反馈条件下的电压放大倍数。下的电压放大倍数。4.4.分别说明上图（分别说明上图（a a）（）（b b）（）（c c）（）（e e）（）（f f）（）（g g）所示各）所示各电路因引入交流负反馈使得放大电路输入电阻和输出电阻电路因引入交流负反馈使得放大电路输入电阻和输出电阻所产生的变化。只需说明是增大还是减小即可。所产生的变化。只需说明是增大还是减小即可。 1. 解：图（解：图（a）所示电路中引入了交、直流负反馈）所示电路中引入了交、直流负反馈 图（图（b）所示电路中引入了交、直流负反馈）所示电路中

29、引入了交、直流负反馈 图（图（c）所示电路中通过）所示电路中通过Rs引入直流负反馈，通过引入直流负反馈，通过Rs、 R1、R2并联引入交流负反馈，通过并联引入交流负反馈，通过C2、Rg引入交流正引入交流正 反馈。反馈。 图（图（d）、（）、（e）、（）、（f）所示各电路中均引入了交、直）所示各电路中均引入了交、直 流负反馈。流负反馈。 图（图（g）所示电路中通过）所示电路中通过R3和和R7引入直流负反馈，通过引入直流负反馈，通过 R4引入交、直流负反馈。引入交、直流负反馈。3. 解：各电路在深度负反馈条件下的电压放大倍数如下：解：各电路在深度负反馈条件下的电压放大倍数如下： sL21sfL4o

30、iosf)1 ()( (e)RRRRRIRRIUUAu14foiof1 (f)RRUUUUAu92L87942fL87oiof)( )( (g)RRRRRRRRURRRIUUAu4. 4. 解：上图（解：上图（a a）（）（b b）（）（c c）（）（e e）（）（f f）（）（g g）所示各电路因）所示各电路因引入交流负反馈使得放大电路输入电阻和输出电阻所产生的引入交流负反馈使得放大电路输入电阻和输出电阻所产生的变化如下：变化如下：（a a）输入电阻减小，输出电阻减小。）输入电阻减小，输出电阻减小。 （b b）输入电阻减小，输出电阻减小。）输入电阻减小，输出电阻减小。（c c）输入电阻增大，

31、输出电阻增大。）输入电阻增大，输出电阻增大。 （e e）输入电阻减小，输出电阻增大。）输入电阻减小，输出电阻增大。（f f）输入电阻增大，输出电阻减小。）输入电阻增大，输出电阻减小。 （g g）输入电阻增大，输出电阻增大。）输入电阻增大，输出电阻增大。 例例. R1=10k , R2=20k , , ui 1=-1V=-1V， ui 2=1V =1V 。求求: :uo uo_+ + R2R1R1R2ui1_+ + ui2_+ + R2R1RPuo= (uo2- uo1)=(20/10)3-(-1) =8VR2R1uo1= ui1=-1Vuo2= ui2(1+R2/R1)=3V例、已知下图所示各

32、电路中的集成运放均为理想运例、已知下图所示各电路中的集成运放均为理想运放。放。1. 试说明各运放组成何种电路；试说明各运放组成何种电路；2. 试分别求解各电路的运算关系。试分别求解各电路的运算关系。 解：图（解：图（a）所示电路）所示电路A1A1为求和运算电路、为求和运算电路、 A2A2为为积分电路。积分电路。 d1 )1 ()( )a (O1OI343421f2I21I1fO1tuRCuuRRRRRRRuRuRu练习、练习、 电路如下图所示，集成运放输出电压电路如下图所示，集成运放输出电压的最大幅值为的最大幅值为14V，填表。，填表。 uI/V0.10.51.01.5uO1/V uO2/V

33、解：解：uO1(Rf /R) uI10 uI，uO2(1+Rf /R ) uI11 uI。当集成运放工作到非线性区时，输出电压不是14V，就是14V。uI/V0.10.51.01.5uO1/V151014uO2/V1.15.51114练习、练习、 在下图（a）所示电路中，已知输入电压uI的波形如图（b）所示，当t0时uO0。试画出输出电压uO的波形。 解解：输出电压的表达式为 )(d11O IO21tutuRCutt)()(100 )()(10101 )()(11O12I1O12I75112IOtuttututtututtuRCuO若t0时uO0，则t5ms时 uO10055103V2.5V。

34、当uI为常量时 当t15mS时 uO100(5)10103（2.5）V2.5V。因此输出波形如下图所示。 练习、试将下图所示电路合理连线，组成RC桥式正弦波振荡电路， 并求出振荡频率f0。 解：解：、与相连，与相连，与相连，与相连。解：解：（1）A 构成过零比较器构成过零比较器（2）RC 为微分电路，为微分电路， RCT例例 (a) vO vI + A C R RL D v O + vID vL 电路如图电路如图9.4.2a所示，当输入信号如图所示，当输入信号如图c所示的正弦波时，所示的正弦波时，定性画出定性画出的的波波形形。及及、LOO vvv vI (c) O T 2 3 4 t t vO VOH O VOL (d) t v O O (e) vL O (f) t （3）D 削波（限幅、检波）削波（限幅、检波） (b) vO/ V 10 5 10 5 0 VT VT+ vI/ V 解：解：（1）门限电压）门限电压（3）输出电压波形输出电压波形例例电路如图电路如图9.4.6a所示，试求门限电压，画出传输特性和图所示，试求门限电压，画出传输特性和图c所所示输入信号下的输出电压波形。示输入信号下的输出电压波形。（2）传输特性）传输特性 (a) vI R3 10k vN + A R4 1k vO DZ VZ= 10V R1 20k R2 20k V521OH221REF1T