成都信息工程学院电路与模拟电子技术基础第4章查丽斌

1、第 4 章模拟集成运算放大电路答案习题44.1当负载开路（ R L）时测得放大电路的输出电压u o =2V ；当输出端接入RL =5.1K 的负载时，输出电压下降为uo =1. 2V ，求放大电路的输出电阻Ro 。R LU o RoU o1)RL 3.4KU o( U oRLR o4.2当在放大电路的输入端接入信号源电压us =15mV ，信号源电阻 Rs =1K 时，测得电路的输入端的电压为ui =10mV ，求放大电路的输入电阻 Ri。RiU s RiU i)Rs2KU i(R iR sU sU i4.3 当在电压放大电路的输入端接入电压源u s =15mV ，信号源内阻 Rs =1K 时

2、，测得电路的输入端的电压为ui =10mV ；放大电路输出端接RL =3K 的负载，测得输出电压为uo =1.5V ，试计算该放大电路的电压增益Au 和电流增益 A i ,并分别用 dB( 分贝 )表示。U o150A u (dB)20lg A u43.5dBA uU iI oU o RL100A i ( dB)20lg A i40dBA i(U sU i) RsI i4.4某放大电路的幅频响应特性曲线如图4.1 所示，试求电路的中频增益Aum 、下限截止频率f L 、上限截止频率f H 和通频带 f BW 。20lg Au （dB )400f/Hz2010 5图 4.1习题 4.4 电路图A

3、um (dB)40dB A um100f H10 5 HzfL20Hz f BWf Hf Lf H10 5 Hz4.5 设两输入信号为ui 1 =40mV ， ui 2 =20mV ，则差模电压 uid 和共模电压 uic 为多少。若电压的差模放大倍数为Aud =100，共模放大倍数为Auc = 0.5，则总输出电压uo 为多少，共模抑制比 K CMR 是多少。u idui1u i 220mVui1ui 230mVu ic2u oA ud u idA uc uic1.985VK CMRA ud200A uc4.6集成运算放大器工作在线性区和非线性区各有什么特点。线性区：虚短；虚断非线性区：输出

4、仅为高、低两种电平；虚断4.7电路如图4.2 所示，求输出电压uo 与各输入电压的运算关系式。Rfui1R1RfR1ui2-uoAR2A+ui1+R2Rui2pR3(a)(b)R1Rfui1-R2R1ui2-AuoAui1R3+ui3+R2R4ui2ui4(c)(d)图 4.2 习题 4.7 电路图（a） uoR f( ui 1ui 2)R1R 2(b) u o(1R fR3u i1R2ui 2 )(R2R2 R3R1R3uouo(c)R 2ui 1R1ui 2u oR1R 2R1 R2(d)uoR f ( u i1u i 2)(1R f)(R 4ui 3R 3u i 4 )R1 / R2R1

5、R2R 3R4R 3R 44.8电路如图 4.3 所示，假设运放是理想的： (1)写出输出电压 U o 的表达式， 并求出 U o的值； (2)说明运放 A1 、A 2 各组成何种基本运算电路。A 1 反相比例电路；A 2 反相加法电路u o1R 2 u i110ui1R1u oR5ui 2R5uo15(ui 2u o1)5(u i 210u i1) 7.5R3R4V图 4.3 习题 4.8 电路图4.9 采用一片集成运放设计一反相加法电路，要求关系式为uo5(ui1 5ui23ui3 ) ，并且要求电路中最大的阻值不超过100K ，试画出电路图，计算各阻值。u o5(ui1u i 2ui 3

6、 )R f ( ui1u i 2ui 3 )R1R2R3 R1R2R3RR f5R取 R f100k则 R20KR PR f / R6.25K34.10 采用一片集成运放设计一个运算电路，要求关系式为 uo 10(ui1 ui2 ) ，并且要求电路中最大的阻值不超过 200K ，试画出电路图，计算各阻值。Rfui1R1-Auu+oi2R2R3u o10(u i1u i 2 )R fR fR3ui 2u i1(1)R1R1R2R3取 R f100k则 R110KR210KR3 100K4.11 电路如图 4.4 所示，设运放是理想的，求输出电压uo 的表达式。uiu o2R1R 2u o2R 4

7、u oR 3R4 uoR2(1R3 )uiR1R44.12 如图 4.5所示为带T 型网络高输入电阻的反相比例运算电路。试推导输出电压 uo的表达式，并说明该电路的特点。图 4.4习题 4.11 电路图图 4.5习题 4.12 电路图uiR2 / R4u oR1R3R2 / R4 R2 uoR2 (R3R2 / R4)R2 R3R2 R3R 4u iR1u iR1R2 / R44.13 电路如图4.6 所示，设所有运放都是理想的，试求：（ 1） uo1 、 uo 2 、 uo3 及 uo 的表达式；（ 2）当 R1R2 R3时， uo 的值。图 4.6 习题 4.13 电路图uo1u i1u

8、o2u i 2u o 3 u i3R 2/ R3u i1R1 / R3ui 2R1/ R2u i 3u oR2 R1 / R3R1 / R2R1R2 / R3R 3当 R1R 2R 3R 时，u o1 (ui1u i 2 ui 3 )3uo4.14电路如图4.7 所示，运放均为理想的，试求电压增益A的表达式。ui1ui2图 4.7习题 4.14 电路图u o1ui1u o2u i2uo2u 3u3uo 4R1R2对 A 3u3R 2u o1u 3u3R1 R2对 A 4u o4uoR3Rp uoR2 Rp( ui1ui 2 )R1R3Au oR2 Rpui 1u i 2R1 R34.15 电路

9、如图4.8 所示，运放均为理想的，试求输出电压u o 的表达式。(a) u o1 (1R 2 )u i1R1u oR5 u o1(1R 5 )u i 2(1R 2 ) R5 u i1 (1R5 )u i 2R 4R 4R1 R4R4(b)u o1(1R 2 )u i1R1u oR 5 u o1R 5 u i 2(1R 2 ) R5 u i1R5 ui 2R 4R 6R1R 4R6图 4.8习题4.15 电路图4.16电路如图4.9(a)所示，已知运放的最大输出电压U om = 12V ，输入电压波形如图4.9(b) 所示，周期为0.1s。试画出输出电压的波形，并求出输入电压的最大幅值U im

10、。图 4.9习题 4.16 电路图1u ou i d t1000 u i dtRCU om=12V ， T=0.1sU im =0.24V4.17 电路如图4.10 所示，运放均为理想的，电容的初始电压uc (0)0 ：（ 1）写出输出电压 u o 与各输入电压之间的关系式；（2）当 R1 R2 R3 R4R5 R6R 时，写出输出电压 uo 的表达式。图 4.10 习题 4.17 电路图u o1R4ui1 (1R 4 )R 3u i 2R1R1R 2R 3u o1uo1 dt1u i3 dtR 6CR5C当 R1R 2R 3R4R5 R6 R时u o1ui 2ui 3 )dt(ui1RC4.

11、18 电路如图 4.11(a)所示，运放均为理想的。（ 1）A 1、A 2、和 A 3 各组成何种基本电路；（2）写出 u o 的表达式； （ 3） R2 =100k，C =10F，电容的初始电压 uc (0)0 ，已知 uo1的波形如图 4.11(b) 所示，画出 uo 的波形。A 1 组成减法电路， A 2 组成积分电路， A 3 为电压跟随器uo1R fui 1(1R f )R fu i 2R f (ui1 ui 2 )R1R1R1R fR1u ou o21u o1 dtR fu i 2 )dt(u i 1R2CR1 R2Cui2120t/s-2uo0t/s-2图 4.11 习题 4.1

12、8 电路图4.19 电路如图 4.12(a)所示，运放均为理想的，电容的初始值 uc (0) 0 ，输入电压波形如图 4.12(b)所示：（ 1）写出输出电压 uo 的表达式；（ 2）求 t = 0 时 uo1 、 uo 的值；（ 3）画出与 ui 相对应的 uo1 和 u o 的波形，并标出相应的幅度。图 4.12习题 4.19 电路图1ui dt10ui1dtuo1R1C fu oR 4 uo1R4(1) 10ui dt 0.5R 2R3t=0 时，uo10 ，uo0.5Vui /V10t/ms-1uo1/V0t/ms-0.1uo/V0.50t/ms当梅花的幽香随冬天的到来而传出，那么半空

13、中漂泊的雪花，也会依偎这香气，随之飘舞。当万物凋零，充斥于世界的凄凉席卷而来时，在一个角落里梅花却悄然盛放了，它似乎在告诉世人，它只是缺少一个盛放的机会。春意回卷大地，生命再次降临与世界的每一角落，清凉的春雨中，流淌着无限的诗意，昨夜的桃花，已经在枝头上开出粉红的花蕊了吧，四角的花瓣，透出淡淡的清香，让人流连忘返，因为这样，所以没有人会去在意路边的小草， 也在春天中娇嫩欲滴。这个世界上， 并不是说你准备好了，你就能得到，就像小草一样，无论它怎么改变，都不会得到注意，但就不努力了吗 ?不，努力是在为自己被发现做准备，并不是说就一定会被发现，所以无论你是普通还是不普通，都一定要努力，因为问心无愧的

14、芬芳，总有一天，你会发现其实自己也是美丽的。朝着夕阳看去，大片的火烧云朝着夕阳落尽，幻化成无垠的星空，在天空中闪耀，世界上从来不缺乏美丽，如果你不比别人努力，那么机会也不可能会降临到你的头上，一次又一次的，向着自己期盼的方向奔去，心底的泪水和汗水就让它隐盖在自己的步伐下，随着秋天的风，飘到记忆的尽头，在那里生根，发芽，总有一天，当你回头遥望时，你会发现，汗水凝聚的光芒是如此闪耀。来到东北的一个月零两天当中，只有两天是阴天多云，其他的日子，天空都是碧蓝的，阳光都是灿烂的，一个同事说，他喜欢东北的天气，每天都是晴天，不像南方，经常都细雨蒙蒙，路上总是湿润的。北方的路上，几乎不会有水，有的都是一块一

15、块结成冰块的冰，日常的温度，几乎不足以融化冰块，所以即便每天都是大太阳，但是地上的冰块依旧非常坚挺。恰如他说的，在北方的晴天当中，心情会变得舒畅许多，大抵下雨的时候，人的心情，都是柔软的吧，而柔软，总是容易多愁善感，我也会多愁，也会善感，也会在下雨的时候，一个人躲在屋子里发呆，写日记，把自己的人生，一遍又一遍的清理，我觉得，在南方雨天发呆的时候，我把自己清理得很好。来到北方之后，我学会了在灿烂之中清理，在欢笑当中清理，可能是因为，我开始体验到这种人群的生活，所以对于自己喜欢的东西，越来越清楚，好多东西，已经真正的不能影响到我了，我在北方的阳光当中，并没有变得灿烂，但我看着灿烂，似乎就在我眼前!她，不自觉地已经坠入了暮