R2
A
R
R3
B
－∞
+
N
+
Uo
Ui
R1
图X2-2
4
2-13请根据图2-37b，画出可获得1、10、100十进制增益的电路原理图。
由图X2-3可得：当开关A闭合时，Uo=Ui；当开关B闭合时，Uo=10Ui，当开关C
闭合时，Uo=100Ui。
9R90R
R
C
BA
－
+
∞
N
+
Uo
图X2-3
Ui
2-14根据图2-37c和式（2-32），若采用6个电阻，请画出电路原理图，并计算电阻网
电压定律可求得同相放大增益，即为同相噪声增益：
2
A34VV
所以可算出同相端串联的电阻值为：
21mV34
R61.8k
P
10n
，取标称值为62
Rk
P
（提示：此题不可简单将反馈电阻直接等效，采取
RR的方法虽然结果对，
12
但是原理不可行）
2-6图2-4b所示中的运算放大器使用741，电路增益为20VV，为使电路输入
B=0(开关B断开)时，放大倍数为-R2R/[R1（R2+R）]；当程序为A=0(开关A断开)、B=1(开
关B闭合)，放大倍数为–R3R/[R1（R3+R）]；当程序为A=1、B=1(开关A、B均闭合)，
放大倍数为–R2R3R/[R1（R2R3+R3R+RR2）]。
因此可编程增益放大电路的增益是通过数字逻辑电路由确定的程序来控制。
(1)RP0；(2)RPR1R2；(3)RPR1R2，并且把所有电阻阻值缩小为原来的10分之
一；(4)在(3)条件的基础上，使用IOS3n的运算放大器。
（1）直流噪声增益为：
1+RR101VV
21
反相端输入的等效电阻为：
R1R29.9k
故直流噪声输出电压为：
u101RRI101RRI100mV
o12N12B
Ui
－
+
∞
N
+
Uo
5路摸拟开关
R/53R/10R/2R3R
R
图X2-4
2-15请简述图2-25a所示的同相交流放大电路为何有高输入阻抗特性？
对于交流来讲，在不接入
C之前，输入阻抗为R1R2；接入C2后，由于运算放大
2
器的“虚短”特性，
输阻抗无穷大。
R两端的电压很小，故R1吸取的电流是很小的，对于交流来说，
2-8请说明ICL7650斩波稳零集成运算放大器是如何提高其共模抑制比的？
'
ICL7650的输出Uo(KKK2)UiK1U0s1Kc1Uc，其共模信号误差项Kc1Uc相当于
11
ˊ
输入端的共模误差电压Uc
，即
U
c
K
1
K
U
c1
c
'
K
1
K
2
K
U
c1
KK
1
c
2
K
U
c
CMRR
21
U
c
CMRR
式中K1、Kc1分别为运算放大器N1的开环放大倍数和开环共模放大倍数；K1
–3)/[R1(1+R2/R1)]=4.17μA。
输入失调电流为I0s﹤(1×10
2-12什么是可编程增益放大电路？请举例说明。
放大电路的增益通过数字逻辑电路由确定的程序来控制，这种电路称为可编程增益
放大电路，亦称程控增益放大电路，简称PGA。例如图X2-2，程序为A=0(开关A断开)、
B=0(开关B断开)时，放大电路的电压放大倍数为-R/R1；当程序为A=1(开关A闭合)、
第二章信号放大电路
2-1何谓测量放大电路？对其基本要求是什么？
在测量控制系统中，用来放大传感器输出的微弱电压，电流或电荷信号的放大电路
称为测量放大电路，亦称仪用放大电路。对其基本要求是：①输入阻抗应与传感器输出
阻抗相匹配；②一定的放大倍数和稳定的增益；③低噪声；④低的输入失调电压和输入
失调电流以及低的漂移；⑤足够的带宽和转换速率（无畸变的放大瞬态信号）；⑥高输
＇为运
算放大器N1由侧向端A1输入时的放大倍数；K2为运算放大器N2的开环放大倍数。设
计中可使K1＇≈K1，K2>>1，所以
＇≈K1，K2>>1，所以
CMRRK2CMRR，因此整个集成运算放大器的共模
1
抑制比CMRR比运算放大器N1的共模抑制比CMRR1（一般可达80dB）提高了K2倍。
2-9何谓自举电路？应用于何种场合？请举一例说明之。
2-18试分析图2-41电路中的限幅电路是如何工作的？并写出Ｕo的计算公式。
当输入过载时，即输入正向（或反向）电压突然很大时，低漂移斩波稳零运算放大
器235L输出饱和电平，限幅电路的正向（或反向）二极管导通，使放大器的增益减小，
输出从饱和状态迅速恢复。
运算放大器235L的输出为
U1R3R4R2Ui/R4R11000U,AD277隔离放大器
且RR0.24时，试求输出电压Ｕo。如果要使失调电压和失调电流各自引
起的输出小于1mV，那么输入失调电压和输入失调电流各为多少？
由公式：
RR
23
uo(1)()
RRR
113
R
2
R
1
u
R
3
R
1
R
2
R
3
u
并将题设代入，可得Uo=–UΔR/(2R)=10mV。设输入失调电压为u0s和输入失调电
–3)/(1+R2/R1)=0.5mV；流为I0s，当输出失调电压小于1mV时，输入失调电压u0s﹤(1×10
电阻最大，求满足条件的电阻值（令输入失调可调范围为20mV，最大失调电流
I200n，最大失调电压V6mV）。
OSOS
此时要联合考虑失调电压和失调电流的影响，由于两者的作用方向不一定相同，故
直流噪声输出为：
u1RRVRRI
o21OS12OS
输入电阻为
RR，
i1
RR，由题意可知：
2201
VR1R2I20mV
入共模范围（如达几百伏）和高共模抑制比；⑦可调的闭环增益；⑧线性好、精度高；
⑨成本低。
2-2(1)利用一个741和一只100k的电位器设计可变电源，输出电压范围为
10VuS10V；(2)如果uS10V时，在空载状态下将一个1k的负载接到电压源上
时，请问电源电压的变化量是多少？（741参数：输入阻抗r2，差模增益
络各电阻的阻值。
N=6 :R6 =R1 +R2 + R3 +R4 +R5,R6 +R5 =2（R1 +R2 + R3+R4）
R6 +R5 +R4=3（R1 +R2 +R3）,R6 +R5 +R4+R3=4（R1+R2）,
R6 +R5 +R4+ R3+R2=5R1,
取R1=R，则R6=3R，R5=R，R4=R/2，R3=3R/10，R2=R/5，R1=R。见图X2-4。
1
2-16证明图2-49所示电路为差分式V/I转换器，并有Io1R1u2u11RoVL，式
中
R
o
R
2
RRRR
2143
。
由叠加原理得：
uoR4/R3u11R4/R3V
L
5
由KCL得
I
o
u
2
V
L
R
1
u
o
V
L
R
2
将以上两式联立得：
1RRVL
33
Iuu
o21
RRRR
121o
其中
R
o
R
2
RRRR
2143
。若
RRRR，则Io1R1u2u1，且Ro。
2143
2-17什么是隔离放大电路？应用于何种场合？
隔离放大电路的输入、输出和电源电路之间没有直接的电路耦合，即信号在传输过
程中没有公共的接地端。隔离放大电路主要用于便携式测量仪器和某些测控系统（如生
物医学人体测量、自动化试验设备、工业过程控制系统等）中，能在噪声环境下以高阻
抗、高共模抑制能力传送信号。
d
aVmV，输出阻抗ro75）
200
（1）电路设计如图X2-1所示：
15V
25k
us
I100k
N
L
25k
R
L
15V
图X2-1
（2）由于电压跟随器属于输入串联、输出并联型结构，该结构下的输入、输出阻抗
为：
5
Rr1Tr1a2120000V0V1410
idd
Rr1Tr1a751200000VV10.375m
i
的电压放大倍数约为196.078，所以
Uo196.078R3R4RU/R1R4196078U。
ii
6
P
6
RC10s，而充电电压为直流噪声电压
uRIRI1mV，故输出端饱和时间为：TVsatuo0.013s
oNB
（2）当
RR时，输入误差变为：uORIOS0.3mV，输出端饱和时间变为：
P
TVu0.043s
sato
2-5(1)在图2-48所示的电路中，运算放大器的10
In，所有电阻都为R100k，分
B
3
自举电路是利用反馈使输入电阻的两端近似为等电位，减小向输入回路索取电流，
从而提高输入阻抗的电路。应用于传感器的输出阻抗很高（如电容式，压电式传感器的