《集成电路原理及应用》课后答案

1、集成电路原理及应用（第2版）谭博学 苗汇静 主编课后习题答案第二章 模拟集成电路的线性应用2.9试分析图歸电路是什么电路，有何特点?图中设舒等（图1）解：第一级运放为同相放大器。对A|：由“虚断”和“虚短”得i|=i2，V对 A?：由“虚断”和“虚短”得 i3=i4> v2_=v2+=u/2,则巴尹=丝严，即叫=（碁+叽2 -詈心代入U ol得叫=（售+ D（吗2 -心），因两个输入信号均从同相端输入，所以输入阻抗比较高。该电路为高输入阻抗的差动放 大器。2.11 求图3所示电路的增益A,并说明该电路完成什么功能。习02.11图解:该电路由两个集成运放构成,Al为主放大器接成反相运算放大

2、器,A2为辅助放大器，A2 也接成反相放大器，利用A 2对A1构成正反馈，是整个电路向信号源索取的电流极少。主放大器A,由“虚断”和“虚短”得&叽"辭辭逹辅助放大器A2的电压放大倍数:该电路为自举电路，目的是提髙电路的输入电阻。由 /?,= =厶因此尺RR、R R当 R = R、时，R、is ,1 = I、2.12求图4所示电路输出电压与输入电压的表达式，并说明该电路完成什么 功能。解：对A即u胪叫。A |为倒相器对A?：由“虚断”和“虚短”得& 尺2 Rf则=（冬心+冬心），A,为反相放大器°/?R-匕Rf将U沪一心代入上式得Uo= Hn00故该电路为减法

3、电路。2. 15如图6所示电路为积分反馈式微分电路，试分析此电路的工作原理，并写出传递函 数的表达式解：对A,由“虚断”得v=V|+由“虎短”得一仏_心r2又只3= RR4=R2R整理得uo(s)=子(-购) A.对A 2：由“虚断”和"虚短”得叫2(S)=-丄丄4代入上式得SC Rz/.（5）& +R2/SCRA】为差动放大器，A?以A |的输出为反相输入,经过积分放大后的输岀电压在电阻R4 。上的分压作为A |放大器的同相输入。2. 16设计一个运算电路，要求运算关系为up =20»,/)+/«,(/)><>解:此题设计方法较多，此只

4、列举几种仅供参考方法一：将求和电路的输出作为积分电路的输入，则积分电路的输岀即为ii“ ：方法二：将积分电路的输出作为求和电路的输入，则求和电路的输出即为u。：方法三:反相积分求和电路再加一个倒相器：方法四:利用同相积分求和电路。前三种方法只要电路参数选择合适，即可得出结果，再此简单说明几种，具体如下：方法一:电路如下当r3=r,=r2,rc=% = 20j“#)+绚2(川。方法三:电路如下Ro，对A 1对A2 ：叫=一叫,则咕茁即1 =20 时，Ue=20j“i(/)+%2(f)r。'RC方法四:电路如下屯订单独作用时:dt又 V +=v_R + Ry整理得，":=2 2

5、J"訂(f同理山；2单独作用时："：=占 Y J lli2 (t W ,则 %=“： + "：=省字JKi（）+妁2（）M 'Ca|R + R当 _=20 时，ij=20jk（/）+%2（f）。CT?】第三章模拟集成电路的非线性应用3. 7 试分析如图3所示电路输出电压与输入电压之间的关系，并说明此电路在 什么条件下能完成全波整流功能，此电路有什么特点？(习题3.7图)解:对A,： u;>0时丄丸严吋VD?导通，VR截止，u严”对A2：U- = U +=比故流过R/2的电流为零，故当叫<0时，VD?截止VD|导通,RfltU- - U . It

6、 -If；对 AI：uoI=(l + )U.,对 A2：u.=u 严 Uj , - = - m0 Kf21Rf、此时 u = (R 7 +R f > ; 1)u °心 久1R八当(R ?+R “ 一一巴/?八一心2)=一 1时,完成全波整流功能;由于为同相输入，故该R?&电路输入电阻较高。3. 8设计一个能实现图4所示曲线的二极管函数变换器。（习题38图）解:设计图为：（可参考课本页）3- 1 0如图6所示电路为集成块BG307专用电压比较器，画岀其传输特性（常温下输出高电平为3. 2V,低电平为-0.5V）。解：由“虚断”和“虚短”得=/=3V故s =4 丄匕。则：=

7、4-|x3.2«2.93（V）/.=4-1x（-0.5）«4.16（V）其传输特性如下所示:Uo/y4.160.5第四章集成变换器及其应用4 1 求下图所示电路的输入阻抗，假定图中的集成运放满足理想条件。解:IiUib uf-uo+巴1sc ° U U° _UiUl/SCo =_rTR“scr.r、uR° + SCRR+R, 1 将上式代入，则厶=匕土=1R, Ru+SCRR+R,因此 Zj= =瓦+SCRR +R =110000 + ylOOd)I;解：整体有:Uj-Uo2Iiu 丨 o-t7,4 = => =_a、u .RgR

8、6;22 別o对人有:oR &绚-1)oII.1以上各式联立得：学=一-一；.八（1 +加2阮4. 3求如图3所示电路的输入阻抗,足理想条件。并说明其性质，假定图中的集成运放满解:对于街有:UoHi对于A2有:_ R 则 u°=r -整体有： UlU。 1= sc 联立整理得：Ui1171 sc2堂I &丿I &丿R则该电路输入端等效为一电容，等效的电容值为cf = c 1 + %丿该电路为电容倍增器，通过改变$的值，以及C的大小，可得到任意大小的电容值。 4.12 A/D转换器的主要技术指标有哪些?D/A转换器的技术指标有哪些？设某 DAC有二进制14位,满

9、量程模拟输出电压为10V,试问它的分辨率和转换精度各 为多少？答：A/D转换器的主要技术指标有：分辨率;量程;精度;转换时间和转换率；输岀逻辑电平；对参考电压的要 求。D/A转换器的技术指标有：分辨率;转换精度;偏移捲误差;线性度；输入编码方式；输出电压;转 换时间。分辨率为 1 0 V X 2 "4 = 6 10. 4 / V:转换精度为丄LSB = 305. 2V。24. 13某一控制系统要使用D/A转换器，要求该D/A转换器的精度小于0.2 5 %,那么应选择多少位的D / A转换器？解:转换精度a =-LSB.X LSB= b X2“（ b为量程,n为位数）2则-bX2

10、9;n/b< 0 .25%2得n> 84.141 1位A/D转换器分辨率的百分数是多少？如果满刻度电压为10V,当输入电压为5 mV时，写出其输出的二进制代码。解：2_1,X100%0. 4 9% 因此A/D 转换器的分辨率为 1OVx0.49%=4.9mV因此当输入电压为5mV时，二进制代码为000 00000 000b第六章集成有源滤波器6.4如图1所示，当分别取如下两组参数时，试分别求出该电路的疳 等参数。(1) Rt =R2 =24kQ,C! =940pF,C 2 =470pF, R=oc °(2) R=73kQ, R2 = 39. 4kQ, C t =C 2 =0.047 / F, R=4kQ .R , = 2 OkQ °竺RGJ一 e627xl0"md/J-G,-1)*1.4当取参数R4：G, =1 + = 6,；1a 1254.6x10(杓4V 7?)C)C?G-心0.66. 6设计一个一阶高通滤波器,其截止频率为2kHzo要求画出电路图，写出传 递函数的表达式。解:电路图如下所示：英传递函数为:又/C=2KH乙则= 12.5 6 (rad/s)Rf令G。=一2,取 C=O1FR、则 R1=796.18Q,R f =159 2.3 6 Q6.7设计一个二阶低通滤波器,其截止频率为10 kHz。要求画出电路图