第16章习题_集成运放-理想集成运放例题

word16-001、同相比例运算放大电路通常比反相运算放大电路输入阻抗。16-002、设图中A为理想运放，请求出各电路的输出电压值。(12分)Uo3Uo1Uo220 kW10 kW2V(1)A+82V(2)10 kW20 kWA+82V1V(3)20 kW10 kWA+8(4)2V3VUo420 kW10 kW10 kW20 kWA+8(5)2 VUo520 kWA+8Uo6(6)2 V20 kWA+8U01 = 6 VU02 = 6 VU03 = 4 VU04 = 10 VU05 = 2 V U06 = 2 V16-003、在图示电路中，设A1、A2、A3均为理想运算放大器，其最大输出电压幅值为12V。1 试说明A1、A2、A3各组成什么电路？2 A1、A2、A3分别工作在线形区还是非线形区？3 若输入为1V的直流电压，则各输出端uO1、uO2、uO3的电压为多大？（10分）A1+8A2+8A3+8R220 kW2 kWR1uIuO3uO2uO1R310 kWR410 kWR6V1 A1组成反相比例电路，A2组成过零比较器，A3组成电压跟随器；2 A1和A3工作在线性区，A2工作在非线性区；3 uO1 = -10V，uO2 = -12V，uO3 = -6V。16-301、试求图P7.8所示各电路输出电压与输入电压的运算关系式。解：在图示各电路中，集成运放的同相输入端和反相输入端所接总电阻均相等。各电路的运算关系式分析如下：（a）（b） （c） （d）16-302、在同相输人加法电路如图题8.1.1所示，求输出电压；当R1R2R3Rf时，？解 输出电压为式中 即若，则16-304、 电路如图题8.1.4所示，设运放是理想的，试求vO1、vO2及vO的值。解：A1、A2组成电压跟随电路A3组成加减电路。利用叠加原理。当V30，反相加法时，A3的输出电压为当vO10，vO20，V3+3V时，A3的输出电压为叠加得输出电压为16-305 图题8.1.7为一增益线性调节运放电路，试推导该电路的电压增益的表达式。解 A1、A2是电压跟随器，有A1vo1voA2A4R2vo2vi1vi2vp3R1R2R3R4+-R1A3vo4vN3利用虚短和虚断概念，有将上述方程组联立求解，得16-308、电路如图所示，要求：(1)写出输出电压与输入电压，之间运算关系的表达式。(2)若，写出此时与，的关系式。答案：（1）(2)若，则16-309、电路如图所示，求输出电压与输入电压之间关系的表达式。答案：，16-310、电路如图6所示，已知ui1=6V，ui2=4V，R1=R2=R3=RF=2，求u0?解：根据理想集成运算放大电路的两个重要分析以具有：(2分)(2分)(2分)(2分)(2分)16-311、理想运放电路如图5-4所示，求(1)求电路中输出电压表达式；(2)指出各级电路的反馈类型。(1) （4分）(2) 第一级：串联电压负反馈； （3分）第二级：并联电压负反馈。 （3分）16-312、如图7，已知：RF = 100 k，当输出u0 =(4ui12ui2 +0.5ui3)时，计算R11、R12、R13的值？解：该电路为反相加法运算电路。（2分）R11 = 25 kW，R12 = 50 kWR13 = 200 kW； （6分）16-3116-314、运算放大器均工作在线性状态。请分别写出 uo和uo1与ui的关系式，并指出运放的反馈类型。（本小题8分）解：u01= -(RF1/R1)ui，（3分）u0= (1+RF2/R3)(1/2)u01-1/2(1 + RF2/R3)(RF1/R1)ui （3分）运算第一级是电压并联负反馈，第二级是电压串联负反馈。（2分）16-315、如图所示电路，已知ui = 0.5 V，计算uo的值。解：前一级运算放大器为反相比例运算所以其输出为u01= -(2R1/R1)ui= -2ui（5分） 后一级运算放大器为同相比例运算故其输出为u0=(1+2R2/R2)u01 = - 6uI = - 3V （5分）16-316、电路如图所示，假设运放是理想的，写出电路输出电压的表达式。3.4 在图题3.4所示电路中，已知=0.6V，=0.3V，试计算输出电压和平衡电阻。3.5 图题3.5所示电路是一增益可调的反相比例运算电路，设，试证明：图题 3.4 图题3.5 电路如图所示。试问当50mV时，为多少？3.8 图所示电路为增益可调的运放电路，试求电压增益的调节围。3.9 电路如图所示，求的表达式。若，该电路完成什么功能？图题 3.8 图题 3.9 3.10 电路如图题3.10所示，当开关S1、S2、S3、S4分别接通时，相应的放大器的电压增益、分别为多少？3.12 电路如图题3.12所示，试求开关S在闭合与断开两种情况下，与的关系式。3.13 简单积分电路如图题3.13所示。已知，试求：从0V变化到-10V时所需要的时间？电路如图所示，试求出输出电压uo与输入电压ui的关系。反相输入加法电路如图3.16(a)所示，输入电压的波形如图（b）,试画出输出电压uo的波形。第16章习题1 理想集成运放的技术指标有哪些？答案（1）Audo=，（2）rid=，（3）ro=0，（4）KCMR=。2 什么是“虚短”? 什么是“虚断”？答案：u+= u ，两个输入端是等电位的，好像短接一样，但由于不是真正的短接，故称“虚短”。i+= i=0，这样从这两个输入端往放大器里边看进去，好像断开一样，但又不是真正的断开，故称“虚断”。3 集成运放工作在线性区和非线性区时各有什么特点？4 根据题图，求出每个电路的输出电压表达式。答案（a）。（b）。（c）。5 图中，运放的最大输出电压是Uom= 15V，试求：(1) uo与ui的关系。(2) 计算当输入信号分别为1mV，1mV，100mV，5V，5V时，输出电压各为多少？答案 当集成运放工作在线性区时，有，即输入信号被放大了10倍。若输出电压uo最大为15V，那么，对应的最大输入电压。可见，只要输入电压的幅度保持在150mV以，那么，运放就工作在线性区。显然，当输入电压在1 mV、 1 mV和 100mV时，输出电压就分别是10 mV、10 mV和1V；5V、5V的输入电压已经超出了线性放大的围，使运放工作在非线性区，运放的输出电压就是其饱和输出电压，分别为15V和15V。6 设图5.3所示集成运放A有理想特性，试分别求出它的输出电压的函数关系式。解：u0= 5（ui1+ ui2）+10 ui3 14 / 14