运算放大器试题及答案

运算放大器试题及答案姓名：____________________

一、选择题（每题2分，共20分）

1.运算放大器的符号通常用什么字母表示？

A.OA

B.OP

C.OA

D.OP

2.运算放大器的基本工作原理是什么？

A.放大信号

B.移相

C.滤波

D.以上都是

3.运算放大器的主要参数包括哪些？

A.输入阻抗

B.输出阻抗

C.开环增益

D.以上都是

4.下列哪个不是运算放大器的理想特性？

A.高输入阻抗

B.低输出阻抗

C.高输入电压

D.低功耗

5.运算放大器在电路中常用作什么？

A.放大器

B.比较器

C.滤波器

D.以上都是

6.运算放大器的输出电压通常是多少？

A.0V

B.±5V

C.±15V

D.±30V

7.运算放大器在闭环工作时，其增益由什么决定？

A.开环增益

B.闭环增益

C.输入阻抗

D.输出阻抗

8.运算放大器的输出电压是否可以超过电源电压？

A.可以

B.不可以

C.取决于电源电压

D.取决于电路设计

9.运算放大器的共模抑制比（CMRR）是什么？

A.输入共模电压与输出电压之比

B.输入差模电压与输出电压之比

C.输入共模电压与输入差模电压之比

D.输出电压与输入共模电压之比

10.运算放大器在电路中用作比较器时，其输入电压应满足什么条件？

A.输入电压必须大于参考电压

B.输入电压必须小于参考电压

C.输入电压必须等于参考电压

D.输入电压可以大于、小于或等于参考电压

二、填空题（每题2分，共20分）

1.运算放大器的基本组成包括_______、_______、_______和_______。

2.运算放大器的开环增益通常在_______倍以上。

3.运算放大器的输入阻抗一般大于_______欧姆。

4.运算放大器的输出阻抗一般小于_______欧姆。

5.运算放大器在电路中常用作_______、_______和_______等。

6.运算放大器的共模抑制比（CMRR）是指_______。

7.运算放大器的差模增益是指_______。

8.运算放大器的输出电压通常由_______和_______决定。

9.运算放大器的闭环增益可以通过_______和_______来调节。

10.运算放大器在电路中用作比较器时，其输出电压通常为_______或_______。

四、简答题（每题5分，共25分）

1.简述运算放大器的工作原理。

2.解释什么是运算放大器的开环增益和闭环增益。

3.说明运算放大器在电路中用作比较器时，如何判断输出状态。

4.简要介绍运算放大器的共模抑制比（CMRR）及其重要性。

5.运算放大器在电路中用作滤波器时，如何实现低通、高通、带通和带阻滤波？

五、计算题（每题10分，共30分）

1.已知运算放大器的开环增益为10000倍，输入信号为1mV，求输出信号电压。

2.设计一个非反相放大器，要求放大倍数为10倍，输入信号为1V，电源电压为±15V，计算所需的电阻值。

3.设计一个反相放大器，要求放大倍数为100倍，输入信号为100mV，电源电压为±5V，计算所需的电阻值。

六、应用题（每题15分，共45分）

1.设计一个电压跟随器电路，要求输入电压为0-5V，输出电压为0-5V，电源电压为±15V。

2.设计一个电压比较器电路，要求当输入电压大于2V时，输出高电平，当输入电压小于2V时，输出低电平。

3.设计一个低通滤波器电路，要求截止频率为1kHz，电源电压为±5V。

试卷答案如下：

一、选择题答案及解析：

1.B解析：运算放大器的符号通常用字母“OP”表示。

2.A解析：运算放大器的基本工作原理是放大信号。

3.D解析：运算放大器的主要参数包括输入阻抗、输出阻抗、开环增益等。

4.C解析：运算放大器不是理想特性，其中之一就是高输入电压。

5.D解析：运算放大器在电路中可用作放大器、比较器和滤波器等。

6.B解析：运算放大器的输出电压通常为±5V。

7.B解析：运算放大器在闭环工作时，其增益由闭环增益决定。

8.B解析：运算放大器的输出电压不可以超过电源电压。

9.A解析：运算放大器的共模抑制比（CMRR）是输入共模电压与输出电压之比。

10.D解析：运算放大器在电路中用作比较器时，输出电压可以是高电平或低电平。

二、填空题答案及解析：

1.输入级、中间级、输出级、偏置电路

2.10000

3.100kΩ

4.1kΩ

5.放大器、比较器、滤波器

6.输入共模电压与输出电压之比

7.输入差模电压与输出电压之比

8.输入电压、输出电压

9.电阻、电容

10.高电平、低电平

四、简答题答案及解析：

1.运算放大器的工作原理是利用其高增益和低输入阻抗的特性，将输入信号放大到所需的输出电压。

2.开环增益是指运算放大器在没有反馈的情况下，输出电压与输入电压之比。闭环增益是指运算放大器在有反馈的情况下，输出电压与输入电压之比。

3.当运算放大器的输入电压大于参考电压时，输出高电平；当输入电压小于参考电压时，输出低电平。

4.运算放大器的共模抑制比（CMRR）是指运算放大器对共模信号的抑制能力，其值越高，表示共模信号的抑制效果越好。

5.运算放大器在电路中用作滤波器时，通过选择合适的电阻和电容，可以实现低通、高通、带通和带阻滤波。

五、计算题答案及解析：

1.输出信号电压=开环增益×输入信号电压=10000×1mV=10V

2.非反相放大器放大倍数=1+(Rf/Rin)，Rf=10Rin，因此Rf=10×1kΩ=10kΩ，Rin=1kΩ。

3.反相放大器放大倍数=-Rf/Rin，Rf=100Rin，因此Rf=100×100mΩ=10kΩ，Rin=100mΩ。

六、应用题答案及解析：

1.电压跟随器电路设计：使用运算放大器U1，输入端接电阻R1和R2，输出端接电阻R3和R4。R1和R2构成电压分压器，R3和R4构成反馈网络。R1=R2=10kΩ，R3=10kΩ，R4=10kΩ。

2.电压比较器电路设计：使用运算放大器U1，输入端接电阻R1和R2，输出端接电阻R3和R4。R1和R2构成电压分压器，R3和R4构成反馈网络。R1=R2=10kΩ，R3=10kΩ，R4=10kΩ。当输入电压大于2V时，输出高电平；当输入电压小于2V时，输出低电平