测量放大器具有输入阻抗

1. 测量放大器具有输入阻抗 ，共模抑制比等特点。(a) 高，高 (b) 低，高 (c) 高，低2. 测量放大器常用于具有较大信号的检测。(a) 差模 (b) 共模干扰 (c) 幅值3. 测量放大器常用于检测信号。(a) 交流大 (b) 直流大 (c) 直流缓变微弱4当传感器工作在高电压、强电磁场干扰等场所时，为了将检测、控制系统与主回路实现电气上的 隔离，这时应采用。(a) 测量放大器 (b) 隔离放大器 (c) 功率放大器5. 在隔离放大器中，输入和输出回路之间是电绝缘的。是指。(a) 输入和输出回路是两个没有任何电联系的独立的回路(b) 输入和输出回路是两个独立的回路，但仍有公共接地端(c) 输入和输出回路是通过绝缘材料联接起来的6. 在隔离放大器中，输入和输出回路之间是电绝缘的，电信号是无法直接传递的。但为了能够有效 的传递电信号，必须。(a) 先将电能转换为机械能，再将机械能转换为电能(b) 先将电信号转化为其它形式的信号，然后再还原为电信号(c) 先将模拟信号转换为数字信号，再将数字信号转换为模拟信号7. 光电耦合隔离放大器的工作原理是。(a) 将光信号转化为电信号(b) 先将电信号转换为光信号，再将光信号转换为电信号(c) 先将光信号转换为电信号，再将电信号转换为光信号8. 变压器耦合隔离放大器是利用来传递信号的。(a) 光电耦合 (b) 直接耦合 (c) 电磁耦合9. 与光电耦合隔离放大器相比，变压器耦合隔离放大器的带宽。(a)较窄(b)较宽(c)相差不大10. 按电路的不同，滤波器可分为低通、高通、带通和带阻滤波器。(a) 截止频率 (b) 工作频率 (c) 通带增益11. 按实现滤波器使用的元器件不同，滤波器可分为滤波器。(a) 高通和低通 (b) 带通和带阻 (c) 有源和无源12. 与有源滤波器相比，无源滤波器的性能好。(a) 高频 (b) 低频 (c) 中频13. 无源滤波器存在的主要问题之一是。(a) 带负载能力差 (b) 输出电压小 (c) 输出电阻大14. 与无源滤波器相比，有源滤波器不适合的场合。(a) 低频 (b) 低压 (c) 高频、高压和大功率15. 有用信号频率低于200Hz，可选用滤波电路。(a) 低通 (b) 高通 (c) 带通16. 有用信号频率高于800Hz，可选用滤波电路。(a) 低通 (b) 高通 (c) 带通17. 希望抑制 50Hz 的交流电源干扰，可选用滤波电路。(a) 低通 (b) 带通 (c) 带阻18. 有用信号的频率为5000Hz，可选用滤波电路。(a) 低通 (b) 高通 (c) 带通19. 理想情况下，当f=0和f=w时的电压增益相等，且不为零，该电路为滤波电路。(a) 低通 (b) 带通 (c) 带阻20. 在理想情况下，直流电压增益就是它的通带电压增益，该电路为滤波电路。(a) 低通 (b) 带通 (c) 带阻21. 在理想情况下，当f=时的电压增益就是它的通带电压增益，该电路为滤波电路。(a) 低通 (b) 高通 (c) 带通22. 一阶低通滤波器的幅频特性在过渡带内的衰减速率是。20dB/+倍频30dB/十倍频十倍频1)该电路是一个有源滤波电路。(a) 一阶高通(b) 阶低通(c)二阶低通邑 1+A(b)(c)(2) 电路的通带增益AQ =.(3) 电路的截止频率兀=。1 1(a)石丽(b)(c) “a R占盼C(4) 电路的传递函数月&)二。丄-亠邑厶(1 + )1+皿)1+曲站。 (a)答案1.a2.b3.c4.b5.a6.b7.b8.c9.a10.b11.c12.a13.a14.c15.a16.b17.c18.c19.c20.a21.b22.a23. bbac24. 某放大电路如图所示，设各集成运算放大器都具有理想特性。试求：(1)(2)(3)【解题过程】在本电路中，运放汉、鮎和构成三运放测量放大器，运放4构成一阶低通滤波器, 电容器G (耦合电容)和负载吒构成高通滤波电路。9电路的中频电压放大倍数 整个电路的上、下限截止频率了H和了L之值。(1) 由图可以写出$与的的关系F -(1+鲁)X只7农殳口2 _才星口 1=(01 _ 02： 尽+尽+尽J二一幽所以(2) 电路的中频电压放大倍数102.6Hz(3) 整个电路的上、下限截止频率如扎的值分别是 爲=2喝q/L = 一-一 0.095HzL 2nRLC225. 电路如图所示。已知集成运放均为理想运放；图(c)所示电路中R1=R2, R4=R51) 分别说明各电路是低通滤波器还是高通滤波器，简述理由2) 分别求出各电路的通带放大倍数。【解题过程】(1) 在电路(a)中，若输入电压频率趋于零，则C1和C2相当于开路，在集成 运放两个输入端由于A构成电压跟随器，输出(1)若输入电压频率趋于无穷大，则C1和C2相当于短路，输出电压可见，电路(a)是低通滤波器，通带放大倍数 凡 “(2)(2) 在电路(b)中，若输入电压频率趋于零，则C1和C2相当于开路。由于在 集成运放两个输入端为“虚地”， R2 的电流为零， R1 和 R3 的电流相等，即(3)若输入电压频率趋于无穷大，则C1和C2相当于短路，输出电压 可见，电路(b)是低通滤波器，根据式(3),通带放大倍数(4)(3) 在电路(c)中，A2与R4R7组成反相求和运算电路，其输出电压将已知条件R4=R5=R6代入，可得5)氏二-氏1-氏若输入电压频率趋于零，则C相当于开路，在A1集成运放两个输入端 = = ， 其输出电压1= = ，代入式(5)得认 7(6)若输入电压频率趋于无穷大，则 C 相当于短路， A1 和 R1、R2 组成反相比例运算 电路，其输出电压将已知条件R1=R2代入，可得氏1 = 一氏，代入式(5)得o = 0。可见，电路) 是低通滤波器，根据式(6)，通带放大倍数(7)综上所述，三种电路均为低通滤波器，图(a)(c)的通带放大倍数分别如式(2)、 ( 4)、( 7)所示。26.电路如图所示，已知R1=R2，R3=R4=R5，且运放的性能均理想。(1) 试写出几产戈1/氏表达式；(2) 试写出几二氏/氏表达式；(3) 试问:运放 A1 组成什么电路?整个电路又是什么电路?rA卜 一解题过程】(1)由图可知故乜席一1F 氏 Rl + jC(2)因为恥-护】-尹i = -九-氏=-血氏-氏故因为当QTO时，肉)|T1,阳剛TO当砧Too时，|血心)TO,肉(回)1故 运放A1组成一阶低通有源滤波电路，整个电路又是一阶高通有源滤波电路。27. 现有有源滤波电路如下：A、高通滤波器 B、低通滤波器C、带通滤波器 D、带阻滤波器选择合适答案填入空内。(1) 为避免 50Hz 电网电压的干扰进入放大器，应选用 。(2) 已知输入信号的频率为12kHz，为了防止干扰信号的混入，应选用。(3) 为获得输入电压中的低频信号，应选用。(4) 为获得输入电压中的低频信号，应选用。(5) 输入信号频率趋于零时输出电压幅值趋于零的电路为。(6) 输入信号频率趋于无穷大时输出电压幅值趋于零的电路为。(7) 输入信号频率趋于零和无穷大时输出电压幅值趋于零的电路为。(8) 输入信号频率趋于零和无穷大时电压放大倍数为通带放大倍数的电路为。 【解题过程】根据表7.1.3 可知答案为(1) D，(2) C，(3) B，(4) A，(5) A、 C，(6) B、 C，(7) C，(8) D。28. 判断下列说法是否正确，对者打“屮，错者打“x”。（1）无源滤波电路带负载后滤波特性将产生变化。（ ）（2）因为由集成运放组成的有源滤波电路往往引入深度电压负反馈，所以输出电 阻趋于零。（ ）（3）由于有源滤波电路带负载后滤波特性基本不变，即带负载能力强，所以可将 其用作直流电源的滤波电路。（ ）（4）无源滤波器不能用于信号处理。（ ）（5）按照将积分运算电路置于集成运放的负反馈通路中就可实现微分运算的思路， 将低通滤波电路置于集成运放的负反馈通路中就可实现高通滤波。（ ）【解题过程】 有源滤波电路应用的局限性表现在：一是频率响应受组成它的晶体管、集成运放频率参 数的限制；当截止频率太高时，器件本身的参数将不能满足需要，此时要么换器件，要 么用无源电路。二是通用型集成运放的功耗很小，只有几十毫瓦，因此不能带大电流负 载，这种情况下也只能用无源电路。三是输入电压受集成运放电源电压的限制，输入电 压应保证集成运放工作在线性区。无源滤波电路的滤波特性受负载的影响，但可用在高电压输入、大电流负载的情况。 根据上述特点，（1）（4）的答案为，V, x, X。在状态变量有源滤波电路中，正是利用积分电路的低通特性，将它置于集成运放的 负反馈通路，来实现高通滤波的，因此（5） V。29. 二阶有源滤波电路如图（a）所示。设A为理想运算放大器。图(a)（1）定性分析电路的工作原理，指出该电路的名称。（2）试推导该电路的传递函数，并求出通带增益、品质因数和特征频率的表达式。（3） 求出当时，使通带增益下降彳如的。值。（4）试问当通带增益满足什么条件时电路才能正常工作？为什么？【解题过程】（1）当输入信号频率 时，两个电容相当于开路，信号电压直接加到运放的同相输 入端，电路等效为同相输入的比例放大器。随着信号频率增大，两个电容的容抗都减小 信号被分流，使输出电压值变小，表现出低通的滤波特性。故本电路为二阶有源低通滤 波电路。4 = 1+（2）由于运放A与电阻鸟和尽组成一个放大倍数为的放大器，为简单起见，将图（a ）等效为图（b）所示电路。由图可知CT4R111以上各式联立求解，可得1 + (3-4)嵌0 +嵌0)(RC)2RC RC二阶低通有源滤波器传递函数一般表示式其通带增益4 =恥)由此可得电路的特征角频率1品质因数电路的通带增益(3) 当 时，增益下降加E,即 亦)爲=金由。值的定义可知(4) 当电路的通带增益满足九第时，电路才能正常工作。因为当尬=%时，如果4 = ?,那么几卜画，电路将会产生自激振荡。30.试写出图（a）所示电路的传递函数，并画出其幅频特性。解题过程】当运算放大器的特性理想时,电路的传递函数为式中弘）=垃,于是是無）=_泌亠由此可知，图（a）所示电路为一阶应匚低通有源滤波器。令哄= 1/（尽U），咼二-&/鶴，哄和A分别称为滤波器的截止角频率和通带增益。上式变 为令令=m得滤波器的频率特性54帀农=式中称为滤波器的截止频率。由频率特性可得滤波器的幅频特性根据上式可以画出滤波器的幅频特性如图（b）所示。图31. 试写出图（a）所示的滤波器的传递函数，并画出其幅频特性。【解题过程】当运算放大器的特性理想时 恥） = （1+魯）4佃）电路的传递函数为4 = 1+令得电路的频率特性为由上式得电路的幅频特性为由此可画出幅频特性曲线如图（b）所示。图32. 已知由理想运放组成的三个电路的电压传输特性及它们的输入电压 uI 的波形如图所 示。66C224u/-0.7M严-6(1) 图(a)说明电路只有一个阈值电压UT(=2 V),且uIVUT时uOl = UOL =-0.7 V, uIUT时uOl =UOH=6 V；故该电路为单限比较器。图(b)所示电压传输特性的两个阈值电压UT1=2 V、UT2=4 V,有回差。uIVUTl 时 u02= UOH =+6 V , uIUT2 时 u02= UOL =-6 V, UT1 Vul VUT2 时 uO 决定于 uI 从 哪儿变化而来；说明电路为滞回比较器。图(c)所示电压传输特性的两个阈值电压UT1=1 V、UT2=3 V，由于uIVUTl和 uIUT2 时 uO3= UOL=-6 V, UT1VuIVUT2 时 uO1= UOH =+6 V,故该 电路为窗口比 较器。答案是具有如图(a)、(b)、(c)所示电压传输特性的三个电路分别为单限比较器、 滞回比较器和窗口比较器。(2) 根据题目给出的电压传输特性和上述分析，可画出uO1uO3的波形，如图 (e)所示。应当特别提醒的是，在uIV4 V之前的任何变化，滞回比较器的输出电压uO2都保 持不变，且在uI=4 V时uO2从高电平跃变为低电平，直至uI=2 V时uO2才从低电平跃 变为高电平。图(a)图(b)【解题过程】(1) 由图可知，图(a)电路中引入了负反馈，输入信号加在运放的同相输入端；而 图(b)引入如了正反馈，输入信号加在运放的反相输入端。故图(a )为同相输入比例运算电 路图(b)为反相输入迟滞电压比较器。(2) 对图(a)电路，当输入电压胡较小时，运放工作于线性区，叫二纠；而当 较大时，运放将工作于饱和区,%二也沁。因而可画出图(a)电路的电压传输特性曲线如 图(c)所示。时，曲线如图（d）所示。-A!Uoa/20UOJ2图（c）对于图（b）电路，由于电路引入如了正反馈，所以运放工作于饱和区。当时,输出电压；当时，输出电压=+血；而叭=%心=也曲吃，即当时，；当时，二+%。故得电路的电压传输特性图 (d)