模拟电子技术基础第四版童诗白课后答案第七章

经典word整理文档，仅参考，双击此处可删除页眉页脚。本资料属于网络整理，如有侵权，请联系删除，谢谢！第7章信号的运算与处理自测题一、现有电路：A.反相比例运算电路B.同相比例运算电路D.微分运算电路F.乘方运算电路C.积分运算电路E.加法运算电路选择一个合适的答案填入空内。(1)欲将正弦波电压移相＋90，应选用(C(2)欲将正弦波电压转换成二倍频电压，应选用(F(3)欲将正弦波电压叠加上一个直流量，应选用(EA(4)欲实现=−100的放大电路，应选用(Au(5)欲将方波电压转换成三角波电压，应选用(C(6)欲将方波电压转换成尖顶波波电压，应选用(D二、填空：H(1)为了避免50电网电压的干扰进入放大器，应选用(带阻)z滤波电路。(2)已知输入信号的频率为kH~12kH，为了防止干扰信号的zz混入，应选用(带通)滤波电路(3)为了获得输入电压中的低频信号，应选用(低通)滤波电路。(4)为了使滤波电路的输出电阻足够小，保证负载电阻变化时滤波特性不变，应选用(有源)滤波电路。T7.3所示各电路中的集成运放均为理想运放，模拟第1页乘法器的乘积系数大于零。试分别求解各电路的运算关系。k(a)(b)图T7.3解：图(a)所示电路为求与运算电路，图(b)所示电路为开方运算电路。它们的运算表达式分别为：(a)(b)RuuRuR())u1RRI2f4IR//RRR1fI3121234RRRuuu23'32O2R1IRORO44第2页习题本章习题中的集成运放均为理想运放。7.1填空：A(1)(同相比例)运算电路可实现的放大器。uA(2)(反相比例)运算电路可实现的放大器。u(3)(微分)运算电路可将三角波电压转换成方波电压。(4)(同相求与)运算电路可实现函数大于零。，a、b与c均YaXbXcX123(5)(反相求与)运算电路可实现函数小于零。，a、b与c均YaXbXcX123(6)(乘方)运算电路可实现函数Y2。7.2电路如图P7.2所示，集成运放输出电压的最大幅值为V±14，填表。(a)(b)图P7.21.01.50.10.5IuV/解：；。u(1R/R)u11uu(R/R)u10uO1fIIO2fIIVV当集成运放工作到非线性区时，输出电压不是+14,就是-14。0.1-10.5-51.0-101.5-14IuV/第3页uV/1.15.511147.320Rki为-100。解：可采用反相比例运算电路，电路形式如图P7.2(a)所示。7.4电路如图P7.4所示，试求其输入电阻与比例系数。解：由图可知而，RR50ki1uuuuMMMORRR243解得：图P7.47.5电路如图P7.4所示，集成运放输出电压的最大幅值为u52u104uOMIV±14，V为2uIRRRR(1)短路；(2)短路；(3)短路；(4)断路。2344RR解：(1)短路时，R相当于开路（上无电，R2Ruu0244MI1R(2)短路时，R对反馈网络无影响。，uuM34OR(3)短路时，电路无反馈。∴14；uVO4R(4)断路时，RR。uOuuV234RII17.6P7.6所示各电路输出电压与输入电压的运算关系式。(a)(b)(c)(d)图P7.6第4页解：在图示各电路中，集成运放的同相输入端与反相输入端所接总电阻均相等。各电路的运算关系式分析如下：(a)(b)(c)RRRuuuuuuufffR1R2R312I3OIIIII123RRRuuuuuuufffR1R2R312I3OIIIII123RuOuu)uu)fR1212I1III(d)RRRRRuuuuuuuuuffffR1R2R34123I4OIIIIIII12347.7P7.6写出表达式。解：因为集成运放同相输入端与反相输入端之间净输入电压为成运放的共模信号分别为：(a)uuICI3(b)uuuu1RRuI232RRRRI3I2I32323(c)R8uICuufRR9I2I21f(d)40411RRuuI3uI4uu43RRRR41I3I434347.8图P7.8所示为恒流源电路，已知稳压管工作在稳压状态，试求负载电阻中的电流。第5页解：uU0.6。IPZRRL22图P7.87.9电路如图P7.9所示。(1)写出uuu与、的运算关系式；I1I2O(2)当Ru10，u20uWI1I2O(3)若V的最大幅值为±14，输入电压最大值，uu10mVOI1maxR的最大值为多少？u20mV2I2图P7.9同相输入端电位A解：(1)2输出电压或R2RR2Ru)u10(1uu)OP2I2I111RWRuOuu)I2I11(2)将u10，代入上式，得100。uumVI1I2O(3)根据题目所给参数，的最大值为20mVR。若(uu)1I2I1为最小值，则为保证集成运放工作在线性区，=20mV时集(uu)I2I1V成运放的输出电压应为＋14，写成表达式为RuOuu)WRI2I1R故R1431min7.10分别求解图P7.10所示各电路的运算关系。(a)(b)(c)第6页图P7.10A组成同相比1AAAA例运算电路，、、均组成2123A为电压跟随器电路，组成反相求与运算电路。4RRR(a)设、、的节点为M，则345(b)先求解uu，再求解。OO1AAAuuuA(c)、、的输出电压分别为、、，由于在组成1234的反相求与运算电路中反相输入端与同相输入端外接电阻阻值相等，所以u7.11P7.11(a)所示电路中，已知输入电压的波形如图(b)所Itu示，当=0时Cu试画出输出电压的波形。O(a)(b)图P7.11解：输出电压的表达式为uO1t)tudtu2RC1IOt1u当为常量时：Itu若=0时OtmS当=5时，。u1005510OV2.5V3tmS当=15时，。u[100(5)1010(2.5)]VV3O因此输出波形如解图P7.11所示。解图P7.11u7.12P7.12所示电路输入电压P7.11(b)I第7页tuu所示，且当=0时=0。试画出输出电压的波形。CO图P7.12解图P7.12解：图中可见，uuu，uduCdt()duuCCIRIOdtNPIduOdtduu；∴输出电压与输入电压的运算关系为：I即：IdtRC（t100utuu(0)OIICtu设当=0时，=0。分段画出波形如解图P7.12所示。C7.13P7.13所示各电路的运算关系。(a)(c)(b)(d)图P7.13解：利用节点电流法，可解出各电路的运算关系分别为：(a)1Rudtu100udtuu2R1RC1OIIII(b)设两电容的充电电流为:dudu(方向向右),iCCC1I1dt1dt则(c)反相端：uuuu1udtRCONCPP同相端：uu1uu11udtudtdtPICRRCRCPCIP代入上式，得u1udt10udt3RCOII(d)1uu()uu)I1I2uOCRRI1I2127.14P7.14所示电路中，已知，RRRRRk'12f。CF第8页图P7.14uu(1)试求出与的运算关系。OIuuV(2)设t=0时由零跃变为-1OIV＋6所需要的时间。A解：(1)因为构成电压跟随器，电容上的电压为求。A1Ouu2C差运算电路，利用叠加原理，求出其输出电压：电容的电流：iuuu（利用了上式）1OIRRC因此，输出电压：uu11idtudt10udtCRCOCCII(2)，u10ut[10(1)tV10tVVOI111tS故=0.6。即经0.6秒输出电压达到6V。l7.15P7.15所示电路的运算关系。图P7.15AuR的输出为。因为的电流等于C的电流，所以：21Au又因为组成以为输入的同相比例运算电路，所以：2O比较以上两式，得：uudtOIuVuV7.16P7.16所示电路中，已知=4，=1。回答下列问题：图P7.16SAu与的电位；(1)当开关闭合时，分别求解OtSu(2)设=0时打开，问经过多长时间=0?O解：(1)对A而言，都工作在同相比例运算状态，12由于三个R从上而下流过同一电流iUU3，BCRRR第9页S当开关闭合时，A输出，u0O33tS(2)=0时打开，A为积分电路，31UARC1；ttuO3URC1A因为A为求差电路，∴。uUuVu140t44ODO3O3令上式为零，求出。t7.17P7.17uuu的同相输入端与反相输入端；(2)求出与、的运算关系式。OI1I2图P7.17解：(1)为了保证电路引入负反馈，的上端为“+”，下端为“−”。A(2)根据模拟乘法器输出电压与输入电压的关系与节点电流关系，可得10(RR)所以uuufI1ROI27.18P7.18所示各电路的运算关系。(a)(b)图P7.18解：电路(a)实现求与、除法运算，电路(b)实现一元三次方程。它们的运算关系式分别为:(a)uu，RuuuR()uu()O'1RR231I2IIIO3OI3RR112I32第10页(b)R4RR4RR4R。uuku223OIII1237.19在下列各种情况下，应分别采用哪种类型（低通、高通、带通、带阻）的滤波电路。Hz(1)抑制50交流电源的干扰；Hz(2)处理具有1固定频率的有用信号；(3)从输入信号中取出低于kHz的信号；以上的高频干扰。(2)带通滤波器(4)抑制频率为100kHz解：(1)带阻滤波器；(3)低通滤波器(4)低通滤波器7.20P7.20所示各电路属于哪种类型的滤波电路，是几阶滤波电路。(b)(c)(d)图P7.20解：图(a)所示电路为一阶高通滤波器。高通滤波器。图(c)所示电路二阶带通滤波器。带阻滤波器。7.21设一阶止频率分别为100与2kHz图(b)所示电路二阶图(d)所示电路二阶HPFLPF的通带放大倍数均为2与二阶Hz。试用它们构成一个带通滤波电路，并画出幅频特性。kHz解：低通滤波器的通带截止频率为2，高通滤波器的通带第11页Hz截止频率为100。将两个滤波器串联，就构成一个带通滤波电路。其通带放大倍数为：4。通带增益AuP20lgA12uP幅频特性如解图P7.21所示。解图P7.217.222，kHzC截止频率为1,取值为1。试选取电路中各电阻的阻值。解：因为通带放大倍数Aup2,所以QA2。uffP因为1，代入数据，得出：Rk。ff2RCop为使得集成运放同相输入端与反相输入端所接电阻相等，则。RR4R640k12uuu7.23P7.23所示电路的输出、与分别具O1O2O3、、、有哪种滤波特性（L