第06章 集成电路运算放大器

模拟电子技术各章的习题全解

6.1 选择合适答案填入空内。

（1）集成运放电路采用直接耦合方式是因为 A．可获得很大的放大倍数 B. 可使温漂小 C．集成工艺难于制造大容量电容 （2）通用型集成运放适用于放大 。 A．高频信号 B. 低频信号 C. 任何频率信号

（3）集成运放制造工艺使得同类半导体管的 A. 指标参数准确 B. 参数不受温度影响 C．参数一致性好

（4）集成运放的输入级采用差分放大电路是因为可以。 A．减小温漂 B. 增大放大倍数 C. 提高输入电阻

（5）为增大电压放大倍数，集成运放的中间级多采用 。 A．共射放大电路 B. 共集放大电路 C．共基放大电路

解：（1）C （2）B （3）C （4）A （5）A

6.2 判断下列说法是否正确，用“√”或“×”表示判断结果填入括号内。

（1）运放的输入失调电压UIO是两输入端电位之差。( ) （2）运放的输入失调电流IIO是两端电流之差。( ) （3）运放的共模抑制比KCMR

AdAc

( )

（4）有源负载可以增大放大电路的输出电流。( )

（5）在输入信号作用时，偏置电路改变了各放大管的动态电流。( ) 解：（1）× （2）√ （3）√ （4）√ （5）×

6.3 电路如图6.3所示，已知β1=β2=β3=100。各管的UBE均为0.7V，试求

IC2的值。

图6.3

解：分析估算如下：

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IR

VCC UBE2 UBE1

R

100μA

IC0 IC1 IC

IE2 IE1

IR IC0 IB2 IC0 IB1 IC

IC

IC

1

IR IR 100μA

6.4 通用型集成运放一般由几部分电路组成，每一部分常采用哪种基本电

路？通常对每一部分性能的要求分别是什么？

解：通用型集成运放由输入级、中间级、输出级和偏置电路等四个部分组成。

通常，输入级为差分放大电路，中间级为共射放大电路，输出级为互补电路，偏置电路为电流源电路。

对输入级的要求：输入电阻大，温漂小，放大倍数尽可能大。

对中间级的要求：放大倍数大，一切措施几乎都是为了增大放大倍数。

对输出级的要求：带负载能力强，最大不失真输出电压尽可能大。 对偏置电路的要求：提供的静态电流稳定。

6.5 已知一个集成运放的开环差模增益Aod为100dB，最大输出电压峰-峰值

Uopp＝±14V，分别计算差模输入电压u（为10μV、100μV、1mV、I即uP－uN）1V和－10μV、－100μV、－1mV、－1V时的输出电压uO。

解：根据集成运放的开环差模增益，可求出开环差模放大倍数

20lgAod 100dBAod 10

5

当集成运放工作在线性区时，输出电压uO＝Aod uI；当Aod uI超过±14V时，uO不是＋14V，就是－14V。故uI（即uP－uN）为10μV、100μV、1mV、1V和－10μV、－100μV、－1mV、－1V时，uO分别为1V、10V、14V、14V、－1V、－10V、－14V、－14V。

6.7 多路电流源电路如图6.7所示，已知所有晶体管的特性均相同，UBE均为

0.7V。试求IC1、IC2各为多少。

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图6.7

解：因为T1、T2、T3的特性均相同，且UBE均相同，所以它们的基极、集电极电流均相等，设集电极电流为IC。先求出R中电流，再求解IC1、IC2。 IR

VCC UBE4 UBE0

R

100μA

3IC

IR IC0 IB3 IC0

3IB1

IC

IC

(1 )

2

2

3

IR

当β（1＋β）＞＞3时

IC1 IC2 IR 100μA

6.10 图6.10所示电路参数理想对称，β1＝β2＝β，rbe1＝rbe2＝rbe。

（1）写出RW的滑动端在中点时Ad的表达式；

（2）写出RW的滑动端在最右端时Ad的表达式，比较两个结果有什么不同。

图6.10

解：（1）RW的滑动端在中点时Ad的表达式为

uO uI

RW2

(Rc

rbe

)

（2）RW的滑动端在最右端时

uC1

Ad

(Rc RW)

2rbe

uI uC2

Rc2rbe

uI

(Rc

RW2

) uI

uO uC1 uC2

rbe

所以Ad的表达式为

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Ad

uO uI

(Rc

rbe

RW2

)

比较结果可知，两种情况下的Ad完全相等；但第二种情况下的 uC1 ＞ uC2。

6.11 图6.11所示电路参数理想对称，晶体管的β均为50，

=100Ω，UBEQ≈0.7。试计算RW滑动端在中点时T1管和T2管的发射极静态电流IEQ，以及动态参数Ad和Ri。

rbb'

图6.11

解：RW滑动端在中点时T1管和T2管的发射极静态电流分析如下：

UBEQ IEQ IEQ

RW2

2IEQRe VEE 0.517mA

VEE UBEQRW2＋2Re

Ad和Ri分析如下：

rbe rbb' (1 )Ad

26mVIEQRW2

5.18k

Rc

rbe (1 )

97

Ri 2rbe (1 )RW 20.5k

6.12 电路如图6.12所示，T1管和T2管的β均为40，rbe均为3kΩ。试问：

若输入直流信号uI1=20mv，uI2=10mv，则电路的共模输入电压uIC=？差模输入电压uId=？输出动态电压△uO=?

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图6.12

解：电路的共模输入电压uIC、差模输入电压uId、差模放大倍数Ad和动态电压△uO分别为

uIC

uI1 uI2

2

15mV

uId uI1 uI2 10mVAd

Rc2rbe

67

uO AduId 0.67V

由于电路的共模放大倍数为零，故△uO仅由差模输入电压和差模放大倍数决定。

6.13 电路如图6.13所示，晶体管的β=50，rbb=100Ω。

'

（1）计算静态时T1管和T2管的集电极电流和集电极电位； （2）用直流表测得uO=2V，uI=？若uI=10mv，则uO=？

图6.13

解：（1）用戴维宁定理计算出左边电路的等效电阻和电源为

RL Rc∥RL 6.67k , VCC

'

'

RLRc RL

VCC 5V

静态时T1管和T2管的集电极电流和集电极电位分别为

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ICQ1 ICQ2 ICQ IEQ

'

'

VEE UBEQ

2Re

0.265mA

UCQ1 VCC ICQRL 3.23V

UCQ2 VCC 15V

（2）先求出输出电压变化量，再求解差模放大倍数，最后求出输入电压，如下：

△uO＝uO－UCQ1≈－1.23V

rbe rbb' (1 )

26mAIEQ

5.1k

Ad uI

RL

2(Rb rbe)

'

32.7

uOAd

37.6mV

若uI=10mv，则

uO AduI 0.327V

uO UCQ1 uO 2.9V

6.15 试写出图6.15所示电路Ad和Ri的近似表达式。设T1和T2的电流放大

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