第8章 集成运算放大器及其应用习题与解答

第8章 集成运算放大器及其应用习题解答

习 题

A 选择题

8-1 集成运放的输入级采用差分放大电路是因为它可以（ ）。A

A.减少零点飘移 B.增大放大倍数 C.提高输入电阻

8-2 某测量放大电路要求高输入电阻，输出电流稳定，应该引入（ ）。B

A.并联电流负反馈 B. 串联电流负反馈 C. 并联电压负反馈

8-3 同相比例运算电路的反馈类型为（ ）。C

A. 并联电压负反馈 B. 并联电流负反馈 C.串联电压负反馈

8-4反相比例运算电路的反馈类型为（ ）。B

A. 并联电流负反馈 B. 并联电压负反馈 C. 串联电流负反馈

8-5 为了增大电压放大倍数，集成运放的中间级多采用（ ）。A

A．共发射极放大电路 B. 共集电极射极放大电路C. 共基极射极放大电路

8-6 集成运放的制造工艺使得同类半导体晶体管的（ ）。B

A．指标参数准确 B.参数一致性好C. 参数与温度无关

8-7集成运放电路采用直接耦合方式是因为（ ）。C

A.可获得很大的电压放大倍数 B.可减少温飘 C. 集成工艺难以制造大容量电容

B基本题

8-8某集成运放的一个偏置电路题8-8图所示，设T1、T2管的参数完全相同。问：IC2与IREF有什么关系？写出IC2的表达式。

题8-8图

8-8解： IC2 IREF UCC UBE RREF

8-9在题8-9图所示的差分放大电路中，已知晶体管的 =80，rbe=2 k 。

(1) 求输入电阻rid和输出电阻ro；

(2) 求差模电压放大倍数Aud。

题8-9图

8-9解：(1) rid=2(rbe+Re)=2×(2+0.05)=4.1 kΩ

ro=2Rc=10 kΩ

(2) Aud Rc

rbe (1 )Re 80 5 66 2 81 0.05

8-10 差分放大电路题8-10图所示，设各晶体管的 =100，VBE=0.7V，且rbe1=rbe2=3 k ，电流源IQ=2mA，R =1 M ，差分放大电路从c2端输出。

(1) 计算静态工作点（IC1Q，UC2Q和UEQ）；

(2) 计算差模电压放大倍数Ad2，差模输入电阻rid和输出电阻Ro；

(3) 计算共模电压放大倍数Ac2和共模抑制比KCMR；

(4) 若uI1 =20sin t mV，uI2 =0，试画出uC2和uE

的波形，并在图上标明静态分量和动态分量的幅值大小，指出其动态分量与输入电压之间的相位关系。

题8-10图

8-10解：(1) 计算静态工作点：

1IC1Q IC2Q IQ 1 mA 2

UC2Q RLUCC IC2Q(Rc//RL) 6 1 1.5 4.5 V Rc RL

1 1 0.71 V 100UEQ UBE IBQRb 0.7V

(2) 计算差模电压放大倍数，输入电阻和输出电阻：

Ad2 (Rc//RL)

2(Rb rbe) 100 (3//3) 18.75 2(1 3)

rid 2(Rb rbe) 8 k

ro Rc 3 k

(3) 计算共模电压放大倍数和共模抑制比：

Ac2 (Rc//RL)100 (3//3) 7.5 10 4 Rb rbe(1 )2R1 3 101 2000

KCMR Ad218.75 25000（即88dB） Ac27.5 10 4

(4) 若uI1 =20sin t mV，uI2 =0，则

uc2 Ad2 ui 0.375sin t (V)

ue uic 0.01sin t (V)

uC2 UC2Q uc2 4.5 0.375sin t（V）

uE UEQ ue 0.71 0.01sin t（V）

uC2和

uE的波形如下图所示，它们的动态分量与输入电压uI1之间都相位相同。

8-11判断下列说法是否正确：

(1) 由于集成运放是直接耦合放大电路，因此只能放大直流信号，不能放大交流信号。

(2) 理想运放只能放大差模信号，不能放大共模信号。

(3) 不论工作在线性放大状态还是非线性状态，理想运放的反相输入端与同相输入端之间的电位差都为零。

(4) 不论工作在线性放大状态还是非线性状态，理想运放的反相输入端与同相输入端均不从信号源索取电流。

(5) 实际运放在开环时，输出很难调整至零电位，只有在闭环时才能调整至零电位。 8-11解：(1) 错误。集成运放可以放大交流信号。

(2) 正确。

(3) 错误，当工作在非线性状态下，理想运放反相输入端与同相输入端之间的电位差可以不为零。

(4) 正确。

(5) 正确。

8-12已知某集成运放开环电压放大倍数Aod＝5000，最大电压幅度Uom＝±10V，接成闭环后其电路框图及电压传输特性曲线题8-12图(a)、(b)所示。在题8-12图(a)中，设同相端上的输入（电压uI＝(0.5+0.01sin t)V，反相端接参考电压UREF＝0.5V，试画出差动模输入电压uId和输出电压uO

随时间变化的波形。

（a）电路框图 (b) 电压传输特性

题8-12图

8-12解：uO=AoduId=5000×0.01sin t=50sin t (V)，但由于运放的最大输出电压幅度为Uom=±10V，所以当｜uId｜≤2 mV时，按上述正弦规律变化；而当｜uId｜＞2 mV时，uO已饱和。即 10V,(uID 2mV) u0 AoduId 50sin

t(t),( 2mV vID 2mV)

10V,(uID 2mV)

输出电压波形如下图所示。

8-13设题8-13图的运放为理想器件，试求出题8-13（ a）、（b）、（c）和（d）中的电路输出电压。

8 （a）

(b) (c) (d)

题8-13图

8-13 解：利用虚短：u u ，虚断:i 0。

图（a） i1=i2，0 (2 u )(2 u ) uo0 (2 0)(2 0) uo ，∵u u 0∴，10201020

uo 6V

20)u 3 3 6(V) 10

图（c）：uo 2 u 2 u 2 0 2(V) 图（b） u 2V uo (1

图（d）：uo u u 2(V)

8-14电路如题8-14图所示，设运放是理想的， ui 6V，求电路的输出电压uo和电路中各支路的电流。

题8-14图

8-14 解：利用虚短：u u ，虚断：i i 0

610 6 2V, uo (1 ) 2 4V 12 610

6 210 u 0 u 0 2i1 i2 (mA)，i3 i4 0.2(mA), 123101010

u4iL o 0.8(mA), io iL i2 0.8 ( 0.2) 1(mA) RL5u

8-15题8-15图所示电路中的运放是理想的，求电路的输出电压uo和电路中各支路的电流。

题8-15图

8-15 解：利用虚短：u u 0，虚断：i i 0。

15ui 15 10sim t 150sin t(mV) 1

u u ui1 i2 i 10sin t( A), iL o 30sin t( A), R1RLuo

io=iL i2 ( 30sin t 10sin t) 40sin t( A)

8-16电路如题8-16图所示，设运放是理想的，电路中ui1 0.6V、ui

2 0.8V，求电路的输出电压uo

题8-16图

8-16 解：A1的输出：uo1 100 0.6 1.2V 50

5005050050 uo1 (1 ) 0.8 ( 1.2) (1 ) 0.8 1.8V A2的输出：uo 100100100100

8-17电流-电压转换器如题8-17图所示，设光探测仪的输出电流作为运放的输入电流is；信号内阻Rs ri,试证明输出电压uo isR

题8-17图

8-17 解:由于RS Ri，所以is i1 i，uo iR u iR u iR 0 isR。 8-18电路如题8-18图所示，设运放是理想的，三极管T的UBE=UB-UE=0.7V。

（1）求出三极管c、b、e各极的电位值；（2）若电压表的读书为200mV，试求三极管电流放大系数即 IC/IB的值。

题8-18图

8-18解：（1）由虚短可得：UC=U2=6V，UB=0V

∵UBE=UB-UE=0-UE =0.7V ∴UE =-0.7V

（2）由虚短I-=0可得IC

U1 UC12 6 1mA R16

8

IUo U 2200 10 3

IC 0.02mA， =C 50。 IBR210

8-19一高输入电阻的桥式放大电路如题8-19图所示， 试写出uo f( )的表达式（ RR）。

题8-19图

R1ui ui,，2R R2 …… 此处隐藏：5498字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……