集成运算放大电路习题解答

1、第4章自测题、习题解答自测题4一、选择1 .集成运放的输出级一般采用（）。A.共基极电路 B.阻容耦合电路C.互补对称电路2 .集成运放的中间级主要是提供电压增益，所以多采用（）。A.共集电极电路 B.共发射极电路C.共基极电路3 .集成运放的输入级采用差分电路，是因为（）。A.输入电阻高 B.差模增益大C.温度漂移小4 .集成运放的制造工艺，使得相同类型的三极管的参数（）。A受温度影响小B.准确性高C. 一致性好5 .集成运放中的偏置电路，一般是电流源电路，其主要作用是（）。A.电流放大B.恒流作用C.交流传输。解：1、C 2、B 3、C 4、C 5、B二、判断1 .运放的有源负载可以提高电

2、路的输出电阻（）。2 .理想运放是其参数比较接近理想值（）。3 .运放的共卞II抑制比 Kcmr越高，承受共模电压的能力越强（）。4 .运放的输入失调电压是两输入端偏置电压之差（）。5 .运放的输入失调电流是两输入端偏置电流之差（）。解：1、X2、X3、，4、，5、，三、选择现有如下类型的集成运放，根据要求选择最合适的运放：.通用型 .高阻型 .低功耗型 .高速型 .高精度 .大功率型 .高压型。1 .作视频放大器应选用。2 .作内阻为500K 信号源的放大器应选用 。3 .作卫星仪器中的放大器应选用 。4 .作心电信号（？左右）的前置放大器应选用 。5 .作低频放大器应选用 。作输出电流为4

3、A的放大器应选用。解：1、2、3、4、5、6、习题44. 1通用型集成运算放大器一般由哪几个部分组成？每一部分常采用哪种基本电路？对每一基本电路又有何要求？解：通用型集成运算放大器一般由输入级、中间级、输出级组成。输入级采用差动放大电路，输入级要求尽量减小温度漂移。中间级采用共射放大电路，要求提供较高的电压放大倍数。输出级采用共集接法，互补对称电路，要求输出电阻要小。4. 2某一集成运算放大器的开环增益Aod= 100dB,差模输入电阻ri d = 5M Q最大输出电压的峰一峰值为 Uopp= ± 14V。(1)分别计算差模输入电压(即Ui = u + - u J为5V 100 N、

4、1mV、和10V、IV、1mV时的输出电压Uo；(2)为保证工作在线性区，试求最大允许的输入电流值。解：100(1) A0d=10 而=105由Uo =AodUi故所求 Uo分别为 0.5V, 10V, 14V, -14V, -14V, -14VU 14.(2)最大允许的输入电压是 Uimax =OPP =-5 =140VAod10一,，、,、，Ui最大允许输入电流为 卜max=Umax=28 pArid4. 3图P43是集成运放 BG303偏置电路的示意图，已知土 Ucc =±15V,外接偏置电阻R=1M Q,设三极管的P值均足够大，试估算基准电流IREF以及输入级放大管的电流 I

5、C1和IC2。+Ucc解：I = I - 2UCC - UBE4 = 293 J AC3 REF4D.ORIE1 = IE2 =.=14.7A2I ci = IC2 I ei = 14.7 口 A4. 4图P44是某集成运放偏置电路的示意图，已知 Ic4= 0.55mA,若要求Ici = I C2 = 12kA, 试估算电阻R3应为多大？设三极管的P均足够大。解:IC3 ： 21cl =24AC 3C I图中是微电流源电路，有R3 ：、U二Ing =:6ln-02 =3.4kIc3 Ic3 0.0240.0244. 5图P4-5的电路是集成运放中镜像电流源的改进电路，常称威尔逊电流源，若设2I

6、ci = lc2=lc, 01=居=&=P,试证明：Ic3 = Iref （1 -石2n）2 ： 2+ Ucc 厂IC3I REFIE3T3：IB3IciIBiJ图 P4 5解: 由 I E3 = IC2 ' I Bi I B2得：(1-)Ib3 =(2 一：)痔 由 I REF = I B3 I C1I -i ：. 一一 .一由以上两式可得：IREFREF粤十P J- I B3,经整理可得所证的结果。-2 :4. 6理想运放的基本特征是什么？理想运放工作在线性和非线性各有哪些特征？什么是：“虚短”、“虚断”、“虚地”？解：理想运放的基本特征是开环电压增益、输入电阻、开环带宽、

7、共模抑制比趋于无穷大，输出电阻趋于0。理想运放工作在线性应用时引入了负反馈，工作于非线性应用时无负反馈。“虚短”是理想运放工作于线性应用时两输入端的电压为零；“虚断”是理想运放工作于线性应用时两输入端不取用电流；“虚地”是理想运放工作于线性应用时若一个输入端接地，则另一个输入端也是地电位。4. 7图P4 7是一理想运放电路，试求下列几种情况中u。和u i的关系。Si和S3闭合,S2断开;(2)Si和S2闭合,S3断开;Si和S3闭合,S2断开;解：Si、S2、S3都闭合。0suo 故 Uo= -UiR R(2)此时，三个电阻上均无电流， 故u0=uiu u(3) = 故 uo =0.5uiR

8、2R2RUi=2R故 Uo=0V4. 8图P48所示是一集成运放偏置电路的示意图,已知-Ucc = 6V, R5 = 85 Q, R4 = 68Q,R3 = 1.7KQ设三极管的P足够大，Ube=0.6V,试问Ti、T2的静态电流Ici, Ic2为多大？解:：UCC -2UBE =2.82mAR3R3由员 R4得:I C4R5R4R4IC5 4IC4 : Ir3 = 2.26mAR5R5 3, IC5 “IC1 = I C2 = 1.13mAC IC224. 9两块集成运算放大器分别接入电路中进行测试，输入端按要求没有输入信号电压，而是使两端悬空，测量时发现输出电压不为零，总是在正负电源电压间

9、摆动，调整调零电位器也不起作用，请问这两块运放是否都已损坏，为什么？解：运放可能是好的。在测试时，如把运放的输入管脚悬空，会产生干扰，因为输入管脚悬空时，它的电压是不稳定的，随时会产生微小的波动，如果此时运放工作在开环状态，它的增益非常大，输入端微小的波动在输出端都会达到极限电压。4. 10集成运放中为什么要采用有源负载？它有什么优点？解：因为在集成电路中大阻值的电阻比较难造，故采用电流源电路作为有缘负载代替大电阻,可以提高放大倍数。4. 11集成运算放大器中为什么要采用直接耦合放大电路？直接耦合放大电路与阻容耦合放 大电路相比有什么特点？解：集成电路中大的电容比较难造，故只能采用直接耦合。

10、直接耦合电路的温度漂移会逐级扩大，静态工作点相互影响。4. 12图P4- 12所示电路中，设晶体管 与参考电流I ref的关系式。Tr T2、T3的参数完全一样，试推导输出电流+U cc图 P412解：U CC - 2U be IREF =1 0 = I C1 I REF4. 13在下列情况下，应选用何种类型的集成运放，为什么?(1)作为一般交流放大电路；(2)高阻信号源(Rs= 10M )的放大电路； 微弱电信号 (U s = 10因)的放大器；(4)变化频率高，其幅值较大的输入放大器。解：(1)选用通用型，因为价格便宜且够用。(2)选用高输入电阻型运放，因为要获取更大的信号电压。(3)选用

11、高精度型运放，因为需要分辨出微小信号。(4)选用高速型运放，因为需要和输入同步。Aod = 80dB,最大输4. 14电路如图P414所示，已知集成运放的开环电压放大倍数出峰值电压 Uopp = ±10V,设u i = 0V时，u o = 0V,试求:(1) u i = ± 1mV时，u o为多少伏？(2) u i= ±1.2mV 时，u。为多少伏？(3)画出放大器的传输特性曲线，并指出放大器在线性工作状态下u i允许变化的范围。(4)当考虑输入失调电压Uio = 2mV时，图中的Uo的静态值为多少？电路此时能否正常放大？解：+15vUi+Uo-15v80(1) A0d =1020 =104当 ui =±1mV 时，uo =±1CV图 P4- 14(2)当 ui =±1.2mV 时，uo =±10V(3)传输