电子技术基础项目化教程 项目五 习题与提高参考答案

项目五：习题与提高5-1、填空题（1）当集成运放处于线性状态时，可运用虚短和虚断概念。（2）理想集成运算放大器的开环差模电压放大倍数Aｕｏ可认为∞，输入阻抗Rｉｄ为∞，输出阻抗RO为0。（3）由集成运放组成的电压比较器，其关键参数的门限电压是指使输出电压发生跳变时的电压值。当只有一个门限电压的比较器电路称单值电压比较器，而具有两个门限电压的比较器电路称滞回电压比较器或称为施密特触发器。（4）反馈是把放大器的输出量的一部分或全部返送到输入回路的过程。（5）反馈量与放大器的输入量极性相反，因而使净输入量减小的反馈，称为负反馈。（6）具有输入电阻大、输出电阻小、输出电压稳定这些特点的是电压串联负反馈。（7）电压负反馈使输出电阻减小；电流负反馈使输出电阻增大。5-2、判断题（1）由于集成运放的两输入端的输入电流为0，所以两输入端之间是断开的。(×)（2）在放大电路中只要有反馈，就会产生自激振荡。（×）（3）所有放大电路都必须加反馈，否则无法正常工作。（×）（4）输出与输入之间有信号通过的就一定是反馈放大电路。（×）（5）构成反馈通路的元器件只能是电阻、电感或电容等无源器件。（×）（6）直流负反馈是直接耦合放大电路中的负反馈，交流负反馈是阻容耦合或变压器耦合放大电路中的负反馈。（×）（7）功率放大倍数AP＞1，即Au和Ai都大于1。(×)（8）功率放大器输出最大功率时，功率管发热最严重。（×）（9）功放电路与电压、电流放大电路都有功率放大作用。(×)5-3、选择题（1）反相比例运算电路的输入电阻较（B），同相比例运算电路的输入电阻较（A）。A.高B.低C.不变D.不确定（2）由集成运算放大器组成的电压比较器，其运放电路必须处于（C）状态。A.自激振荡B.开环或负反馈C.开环或正反馈D.负反馈（3）反馈量是指：（B）。（a）反馈网络从放大电路输出回路中取出的电压信号（b）反馈到输入回路的信号（c）前面两信号之比5-4、集成运算电路如图5-51所示，试分别求出各电路输出电压的大小。图5-51题5-4图解：（a）此电路为反相比例运算电路，故：（b）此电路为同相比例运算电路，故：（c）此电路为减法运算电路，故：（d）此电路为反相加法运算电路，故：（e）此电路为同相加法运算电路，故：，5-5、写出图5-52所示各电路的名称，试分别计算它们的电压放大倍数和输入电阻。图5-52题5-5图解：（a）此电路为反相比例运算电路，，；（b）此电路为同相比例运算电路，，；5-6、集成运放应用电路如图5-53所示，试分别求出各电路输出电压的大小。图5-53题5-6图解：（a）此电路为两级反相比例运算电路，，，则该电路的输出电压为：；（b）此电路为两级运算电路，第一级为电压跟随器，第二级为反相比例运算电路，，；5-7、集成运放应用电路如图5-54所示，若已知R1＝R2＝R4＝10kΩ，R3＝R5＝20kΩ，R6＝100kΩ，试求它的输出电压与输入电压之间的关系式。图5-54题5-7图解：该电路为两级反相加法运算电路，第一级的输出：第二级的输出：5-8、集成运放应用电路如图5-55所示，分别求出各电路输出电压的大小。图5-55题5-8图解：该电路为两级集成运算电路，第一级为积分运算电路，第二级为反相加法运算电路，第一级输出：第二级输出：5-9、如图5-56（ａ）、（ｂ）所示的积分和微分电路中，已知输入电压波形如图5-56（ｃ）所示，且ｔ＝0时，uC＝0，集成运放最大输出电压为±15V，试分别画出各个电路的输出电压波形。图5-56题5-9图解：（a）图电路为积分运算电路：由图5-56（ａ）可求得电路时间常数为根据运放输入端为“虚地”可知，输出电压等于电容电压，，。因为在～时间段内ui为，根据积分电路的工作原理，输出电压将从零开始线性增加，在时达到正峰值，其值为而在～时间段内为，所以输出电压从开始线性减小，在时达到负峰值，其值为上述输出电压最大值均未超过运放最大输出电压，所以输出电压与输入电压之间为线性积分关系。由于输入信号ui为对称方波，因此可作出输出电压波形如下图所示为一三角波。（b）图电路为微分运算电路：由图5-56（b）可求得电路时间常数为ｔ＝0时，uC＝0，则：在1≥ｔ≥0时，，根据一阶动态电路三要素法得：，，（1≥ｔ≥0）当ｔ＝0S时，，随后电容开始充电，由于时间常数很小，电容很快充电完毕，衰减为0V，图像呈现一个正的尖脉冲；在3≥ｔ≥1时，，根据一阶动态电路三要素法得：，，（3≥ｔ≥1）当ｔ＝1S时，，随后电容开始充电，由于时间常数很小，电容很快充电完毕，衰减为0V，图像呈现一个负的尖脉冲；在5≥ｔ≥3时，，根据一阶动态电路三要素法得：，，（5≥ｔ≥3）当ｔ＝3S时，，随后电容开始充电，由于时间常数很小，电容很快充电完毕，衰减为0V，图像呈现一个正的尖脉冲；5-10、如图5-56所示电路中，当ｔ＝0时，ｕC＝0，试写出ｕo与ｕi1、ｕi2之间的关系式。图5-56题3-10图解：根据“虚地”有：由于ｔ＝0时，ｕC＝0，得：5-11、试画出如图5-57所示各电压比较器的传输特性。图5-57题5-11图解：（a）该电路为单值电压比较器，门限电压为，且，当时，；当时，（b）该电路为单值电压比较器，门限电压为，得，且，当时，；当时，（c）该电路为同相型迟滞电压比较器，，当足够小时，比较器输出低电平，此时同相输入端电压，，当时，比较器输出由低电平变为高电平，此时的同相输入端电压变为，则：。5-12、迟滞电压比较器如图5-58所示，试画出该电路的传输特性；当输入电压ｕi＝4（V）时，画出该电路的输出电压UO的波形。图5-58题5-12图解：该电路为反相型迟滞电压比较器，，当足够小时，比较器输出高电平，此时同相输入端电压，，当时，比较器输出由高电平变为低电平，此时的同相输入端电压变为，则：。5-13、迟滞电压比较器如图5-59所示，试计算其门限电压UT＋、UT－和回差电压Δ