第10章 集成运算放大器思考题

1、第第 10 章章 集成运算放大器集成运算放大器思考题思考题分析与思考分析与思考 10.3.(2) 加有负反馈的某集成运放电路，已知加有负反馈的某集成运放电路，已知| Ao | =1000，| F | =0.049，如果输出电压如果输出电压 Uo = 3V，试求它的输，试求它的输入电压入电压Ui 、反馈电压、反馈电压Uf 和净输入电压和净输入电压Ud 。 10.4.(1) 分析工作于线性区的理想集成运放电路的基分析工作于线性区的理想集成运放电路的基本依据有哪些？本依据有哪些？ 10.4.(2) 理想集成运算放大器在非线性区工作时，是理想集成运算放大器在非线性区工作时，是否可以认为否可以认为 ud

2、 = 0 ，id = 0 ？ 10.3.(1) 为了分别实现：为了分别实现：(a) 稳定输出电压；稳定输出电压； (b) 稳稳定输出电流；定输出电流； (c) 提高输入电阻；提高输入电阻； (d) 降低输出电阻，应降低输出电阻，应当引入哪种类型的负反馈？当引入哪种类型的负反馈？下一页下一页第第 10 章章 集成运算放大器集成运算放大器思考题思考题 10.5.(1) 什么是虚地？在上述六种基本运算电路中，什么是虚地？在上述六种基本运算电路中，哪些电路存在虚地？哪些电路存在虚地？ 10.5.(2) 在上述六种基本运算电路中，它们的信号输在上述六种基本运算电路中，它们的信号输入方式各属于哪一种？入方

3、式各属于哪一种？ 10.5.(3) 由理想集成运放组成的上述六种基本运算电由理想集成运放组成的上述六种基本运算电路中，它们的输出电压与输入电压的关系是否会随着负载路中，它们的输出电压与输入电压的关系是否会随着负载的不同而改变？的不同而改变？ 10.5.(4) 上述六种基本运算电路的输出电压与输入电上述六种基本运算电路的输出电压与输入电压的关系式，是否输入电压无论多大都成立？压的关系式，是否输入电压无论多大都成立？ 10.6.(1) 电压比较器和基本运算电路中的集成运放分电压比较器和基本运算电路中的集成运放分别工作在电压传输特性的哪个区？别工作在电压传输特性的哪个区？ 10.6.(2) 试分析零

4、比较器的电压传输特性及输出和输试分析零比较器的电压传输特性及输出和输入电压的关系？入电压的关系？返返 回回上一页上一页下一页下一页第第 10 章章 集成运算放大器集成运算放大器思考题思考题 10.6.(3) 试分析在试分析在UR = 0 时，迟滞电压时，迟滞电压比较器的比较器的UH和和UL ；画出其电压传输特性。；画出其电压传输特性。 10.7.(1) 如果将教材图如果将教材图10.7.2 所示电路中的放大电路所示电路中的放大电路改用下述放大电路能否满足自励振荡的条件：改用下述放大电路能否满足自励振荡的条件：(a) 一级共射放大电路；一级共射放大电路；(b) 一级共集放大电路；一级共集放大电路

5、；(c) 一级共基放大电路。一级共基放大电路。返返 回回上一页上一页下一页下一页第第 10 章章 集成运算放大器集成运算放大器思考题思考题分析与思考解答分析与思考解答 10.3.(1) 为了分别实现：为了分别实现：(a) 稳定输出电压；稳定输出电压； (b) 稳定稳定输出电流；输出电流； (c) 提高输入电阻；提高输入电阻； (d) 降低输出电阻，应当降低输出电阻，应当引入哪种类型的负反馈？引入哪种类型的负反馈？【答答】 (a) 引入电压负反馈能稳定输出电压；引入电压负反馈能稳定输出电压； (b) 引入电流负反馈能稳定输出电流；引入电流负反馈能稳定输出电流； (c) 引入串联负反馈能提高输入电

6、阻；引入串联负反馈能提高输入电阻； (d) 引入电压负反馈能降低输出电阻。引入电压负反馈能降低输出电阻。 返返 回分析与思考题集回分析与思考题集下一题下一题第第 10 章章 集成运算放大器集成运算放大器思考题思考题 10.3.(2) 加有负反馈的某集成运放电路，已知加有负反馈的某集成运放电路，已知| Ao | =1000，| F | =0.049，如果输出电压如果输出电压 Uo = 3V，试求它的输，试求它的输入电压入电压Ui 、反馈电压、反馈电压Uf 和净输入电压和净输入电压Ud 。【答答】 |Af | = = = 20 |Ao |1+|F | |Ao |10001+10000.049Ui

7、= = V = 0.15 VUo|Af |320Uf = |F | Uo = ( 0.049 3 ) V = 0.147VUd = = V = 0.003 VUo|Ao |3100上一题上一题下一题下一题返返 回分析与思考题集回分析与思考题集第第 10 章章 集成运算放大器集成运算放大器思考题思考题 10.4.(1) 分析工作于线性区的理想集成运放电路的基分析工作于线性区的理想集成运放电路的基本依据有哪些？本依据有哪些？ 【答答】分析工作于线性区的理想集成运放电路的基本分析工作于线性区的理想集成运放电路的基本依据有三条：依据有三条： (a) ud = 0，两输入端之间是虚短路；，两输入端之间是

8、虚短路； (b) id = 0，两输入端之间是虚断路；，两输入端之间是虚断路； (c) 输出电压不受负载大小的影响。输出电压不受负载大小的影响。上一题上一题下一题下一题返返 回分析与思考题集回分析与思考题集第第 10 章章 集成运算放大器集成运算放大器思考题思考题 10.4.(2) 理想集成运算放大器在非线性区工作时，是理想集成运算放大器在非线性区工作时，是否可以认为否可以认为 ud = 0 ，id = 0 ？ 【答答】不可以认为不可以认为 ud = 0 ，id = 0。因为这时的理想集。因为这时的理想集成运算放大器工作在非线性区（正、负饱和区），由电压成运算放大器工作在非线性区（正、负饱和区

9、），由电压传输特性可知传输特性可知 ud 0，对于，对于id 来说，因来说，因 ri ，故可以认，故可以认为为id = 0。上一题上一题下一题下一题返返 回分析与思考题集回分析与思考题集第第 10 章章 集成运算放大器集成运算放大器思考题思考题 10.5.(1) 什么是虚地？在上述六种基本运算电路中，什么是虚地？在上述六种基本运算电路中，哪些电路存在虚地？哪些电路存在虚地？ 【答答】虚地是指反相输入端虽然未直接接地，但其电虚地是指反相输入端虽然未直接接地，但其电位却为零。在反相比例运算电路、加法运算电路、微分电位却为零。在反相比例运算电路、加法运算电路、微分电路和积分电路中的反相输入端都是虚地

10、端。路和积分电路中的反相输入端都是虚地端。上一题上一题下一题下一题返返 回分析与思考题集回分析与思考题集第第 10 章章 集成运算放大器集成运算放大器思考题思考题 10.5.(2) 在上述六种基本运算电路中，它们的信号输在上述六种基本运算电路中，它们的信号输入方式各属于哪一种？入方式各属于哪一种？ 【答答】参看表参看表10.1 。运算电路运算电路 输入方式输入方式反相比反相比 同相比同相比 加法加法 减法减法 微分微分 积分积分例运算例运算 例运算例运算 运算运算 运算运算 运算运算 运算运算反相输入反相输入 同相输入同相输入 反相输入反相输入 差分输入差分输入 反相输入反相输入 反相输入反相

11、输入 表表10.110.1上一题上一题下一题下一题返返 回分析与思考题集回分析与思考题集第第 10 章章 集成运算放大器集成运算放大器思考题思考题 10.5.(3) 由理想集成运放组成的上述六种基本运算电由理想集成运放组成的上述六种基本运算电路中，它们的输出电压与输入电压的关系是否会随着负载路中，它们的输出电压与输入电压的关系是否会随着负载的不同而改变？的不同而改变？ 【答答】因为理想集成运放的输出电阻为零，输出电压因为理想集成运放的输出电阻为零，输出电压恒定，因此，由理想集成运放组成的六种基本运算电路恒定，因此，由理想集成运放组成的六种基本运算电路的输出电压与输入电压的关系是不会随着负载的不

12、同而改的输出电压与输入电压的关系是不会随着负载的不同而改变的。若运放不是理想的，则其输出电阻变的。若运放不是理想的，则其输出电阻ro 0 ，使输出，使输出电压与输入电压的关系随负载的不同而改变。设电压与输入电压的关系随负载的不同而改变。设UOC 为非为非理想集成运放运算电路的开路电压，当负载为理想集成运放运算电路的开路电压，当负载为 RL时的输时的输出电压应为：出电压应为： 因此，当因此，当RL 改变时改变时，UOL与与Ui 的关系就随之改变。的关系就随之改变。UOL = UOCRL ro + RL上一题上一题下一题下一题返返 回分析与思考题集回分析与思考题集第第 10 章章 集成运算放大器集

13、成运算放大器思考题思考题 10.5.(4) 上述六种基本运算电路的输出电压与输入电上述六种基本运算电路的输出电压与输入电压的关系式，是否输入电压无论多大都成立？压的关系式，是否输入电压无论多大都成立？ 【答答】上述六种基本运算电路的输出电压与输入电压上述六种基本运算电路的输出电压与输入电压的关系式（运算关系）是在理想集成运算放大器加入深度的关系式（运算关系）是在理想集成运算放大器加入深度负反馈时工作在线性区域内推导出来的。随着输入电压的负反馈时工作在线性区域内推导出来的。随着输入电压的的增大，理想集成运放运算放大器将进入非线性的饱和区的增大，理想集成运放运算放大器将进入非线性的饱和区即输出电压

14、等于饱和值，因而破坏了运算电路的运算关即输出电压等于饱和值，因而破坏了运算电路的运算关系。因此，六种基本运算电路的输入电压是有限定范围系。因此，六种基本运算电路的输入电压是有限定范围的（不允许超过谋值）。的（不允许超过谋值）。上一题上一题下一题下一题返返 回分析与思考题集回分析与思考题集第第 10 章章 集成运算放大器集成运算放大器思考题思考题 10.6.(1) 电压比较器和基本运算电路中的集成运放分电压比较器和基本运算电路中的集成运放分别工作在电压传输特性的哪个区？别工作在电压传输特性的哪个区？ 【答答】电压比较器中的集成运放是工作在电压传输特电压比较器中的集成运放是工作在电压传输特性的非线

15、性区（饱和区），而基本运算电路中的集成运放性的非线性区（饱和区），而基本运算电路中的集成运放是工作在电压传输特性的线性区。是工作在电压传输特性的线性区。上一题上一题下一题下一题返返 回分析与思考题集回分析与思考题集第第 10 章章 集成运算放大器集成运算放大器思考题思考题 10.6.(2) 试分析零比较器的电压传输特性及输出和输试分析零比较器的电压传输特性及输出和输入电压的关系？入电压的关系？ 【答答】零比较器中的电压传输特性如图零比较器中的电压传输特性如图10.1 所示。所示。0+UOMUOMuoui(a) u+ = ui , u= UR= 00+UOMUOMuoui(b) u+ = UR=

16、 0 , u= ui图图10.1在图在图10.1(a) 中：中：在图在图10.1(b) 中：中：UOM ( ui0 ) +UOM ( ui0 )uo= +UOM ( ui0 ) UOM ( ui0 )uo=上一题上一题下一题下一题返返 回分析与思考题集回分析与思考题集第第 10 章章 集成运算放大器集成运算放大器思考题思考题 10.6.(3) 试分析在试分析在UR = 0 时，迟滞电压时，迟滞电压比较器的比较器的UH和和UL ；画出其电压传输特性。；画出其电压传输特性。 【答答】 UR = 0 时的迟滞电压时的迟滞电压比较器的电压传输特性如比较器的电压传输特性如图图10.2 所示，此时上下限触发电压的绝对值相等，即所示，此时上下限触发电压的绝对值相等，即UH =UL =R2R2 +RfUOM上一题上一题下一题下一题返返 回分析与思考题集回分析与思考题集第第 10 章章 集成运算放大器集成运算放大器思考题思考题 10.7.(1) 如果将教材图如果将教材图10.7.2 所示电路中的放大电路所示电路中的放大电路改用下述放大电路能否满足自励振荡的条件：改用下述放大电路能否满足自励振荡的条件：(a) 一级共射放大电路；一级共射放大电路；