集成电路原理及应用（第2版）谭博学苗汇静主编课后习题答案第二章 模拟集成电路的线性应用对 A 2 :由"虚断”和"虚短”得 i 3=i 4， v 2_=v 2 - =u i2，代入U o1得U。

哙呱…），2.11 求图3所示电路的增益A f ，并说明该电路完成什么功能则 u i1=U 01R 1 R2R 2R 1，即 uo-(1K)u i1，则 U 。

1-U i2R 3U i2 -U oR 4R 3因两个输入信号均从同相端输入, 所以输入阻抗比较高。

该电路为高输入阻抗的差动放2.9 试分析图1所示电路是什么电路，有何特点？图中设解：第一级运放为同相放大器。

对 A 1 :由"虚断”和"虚短”得 i 1 =i 2， v^=v 1. =u，1)Ui2 -U o1解：该电路由两个集成运放构成， A1为主放大器接成反相运算放大器， A2为辅助放大器,A2也接成反相放大器，利用 A2对A1构成正反馈，是整个电路向信号源索取的电流极少。

主放大器A 1 :由“虚断”和“虚短”得R i U i I iu i 01u 。

R 2R iR 2u iu i辅助放大器A2的电压放大倍数:o2uo22R 1 该电路为自举电路, U i U i U i R iI iI i - IR 2R 2 U i U i u i2 u 。

R 2目的是提高电路的输入电阻。

2R得 U^2U iRR当 R = R 1 时，R t2.12 求图4所示电路输出电压与输入电压的表达式，并说明该电路完成什么功能i1-u o1，即u o1 =-u i1。

A 1为倒相器 解：对A 1 :由对A 2 :由“虚断”和“虚短”得故该电路为减法电路。

2.15 如图6所示电路为积分反馈式微分电路，试分析此电路的工作原理，并写出传递函 数的表达式。

解：对A 1 :由“虚断”得 v^=v 1 .整理得 U o (s) = R(U o2 (s) -U j (s))R 1对A 2 :由“虚断”和“虚短”得U o2(s)-心 代入上式得SC RA s 些二——R2——U i (s) R+R 2SCRA 1为差动放大器，A 2以A 1的输出为反相输入， 经过积分放大后的输出电压在电阻R 4上的分压作为A 1放大器的同相输入。

2.16 设计一个运算电路，要求运算关系为u o =20 .比t U j2 t dt o解：此题设计方法较多，此只列举几种仅供参考U ol Ui 2R-i R 2_ UoR f R f则 U o = -( U o1RR f RUi2), A 2为反相放大器将 Uo1 =-U ii 代入上式得 UoR fR i U iiR fR 2 U i2由“虚短”得U j _Vi_ 亠「比 R-i R 2R 4 R 3 R 4U o2又 R 3=R 1，R4=R 2方法一：将求和电路的输出作为积分电路的输入，则积分电路的输出即为 U o ；方法二：将积分电路的输出作为求和电路的输入 ，则求和电路的输出即为 U o ；方法三：反相积分求和电路再加一个倒相器； 方法四：利用同相积分求和电路。

前三种方法只要电路参数选择合适，即可得出结果，再此简单说明几种，具体如下： 方法一：电路如下U o1=-则 u o = 1UoU ii 孰2dt1当 R 3 =R 1 =R 2， RC=时，20u °=20 U ii tU i2 t dt °对A 1 : i 』Uii(t )+Ui2(t )[U1 十dt = -U oi , C { RR 」oi对A 2 : U0 = _ U oi ,则U o = i g + R 3一 J …Uii + _ Ui2 dt ，RC ^R-i R 2 JA当 --- =20 时，U o =20 U ii t U i2 t dt oRC方法四：电路如下R3'R‘ U ii+ R‘ U i2R1R2方法三：电路如下u i1单独作用时：U ii -V U o 一 v dv.C -R 3R 5dtR + R整理得，u 。

= -. U ii t dtCR iRi +R 2 」 同理，U i2单独作用时：u 。

1产 U i2tdt , CR i贝U U o =U o +U o =—R 2U ii t U i2 t dt ,CR 1当R i R2=20 时，U o =20 U ii t U i2 t dt oCR第三章模拟集成电路的非线性应用3.7 试分析如图3所示电路输出电压与输入电压之间的关系，并说明此电路在什么条件下能完成全波整流功能，此电路有什么特点？=V _,V _=U 。

R1 R 2R I ,R21R f1当（R 2+R f2 —R f2 -R f2）=T 时，完成全波整流功能；由于为同相输入,R 2 R 1故该电 路输入电阻较高。

（习题3.7图）解：对 A 1 : u i _ 0 时，u _=u . =u j , VD 2 导通，VD 1 截止，uoi =u i对A 2 : U _=U ^U i 故流过R f 2的电流为零，故 Uo=U i当u i <0时，VD 2截止，VD 1导通,Rf i对 A 1 : uo1 =(1+ )u i ,对 A 2 : u=u . =u iR iUi - uo1R 2u 。

_ui R f 2此时u oR21(R2+R f2 -电 -1) u i3.8 设计一个能实现图4所示曲线的二极管函数变换器。

解：设计图为：（可参考课本P 88页）（习题3.8图）3.10 如图6所示电路为集成块BG307专用电压比较器，画出其传输特性（常 温下输出高电平为3.2V ，低电平为-0.5V ）。

解：由“虚断”和“虚短”得Ui _UU -U oR2R3U = U _ = U r =3V1故U j =4 -一U o 贝y ：31U ml =4 ——3.2 ： 2.93 V3 1U mh =4 0.5 : 4.16 V3其传输特性如下所示：R7（图 3.10）第四章集成变换器及其应用4.1 求下图所示电路的输入阻抗，假定图中的集成运放满足理想条件。

解:rU iU i 乙- •Ii• • • U u -U o R o1SC o又叫建=罟，"则 uRo SCRoRs j iR) +SCRRs +R s'将上式代入，则i)二匕匸匕- U iR sR o+SCRR s+R s因此 Z i =¥ 二R SCR R R-1 00 0 0- 003.24. IB对A 有:对A 有:求如图3所示电路的输入阻抗，并说明其性质，假定图中的集成运放满解：对于A 1有:解:整体有:U i —U 02I iSC01 0 -u o2a 2R o2 --a 2U o1U i U oi -U iR(d -1)01 二 aiU i 以上各式联立得:U i j(1 a®24.3足理想条件 4.2 求下图所示电路的输入阻抗，假定图中的集成运放满足理想条件整体有:4.12 A/D 转换器的主要技术指标有哪些？ 某DAC 有二进制14位，满量程模拟输出电压为10V,试问它的分辨率和转换精 度各为多少？答：A/D 转换器的主要技术指标有：①分辨率；②量程；③精度；④转换时间和转换率；⑤输出逻辑电平；⑥对参考电压的 要求。

D/A 转换器的技术指标有：①分辨率；②转换精度；③偏移量误差；④线性度；⑤输入编码方式；⑥输出电压；⑦ 转换时间。

14分辨率为10V X 2 〜610.4；1转换精度为一 LSB=305.2」V 。

24.13 某一控制系统要使用D/A 转换器，要求该D/A 转换器的精度小于0.25%, 那么应选择多少位的D/A 转换器？1解：转换精度a= LSB ，又LSB=b X 2』（b 为量程，n 为位数） 2则 X 2 */b<0.25%对于A 2有: o1 R i 则U o-R2U ： 一① R1U i -U o1 SCI i ①②联立整理得:SC 1 + R 2R 1」 joc 1 + R 2 R 1」则该电路输入端等效为一电容，等效的电容值为该电路为电容倍增器， 通过改变 R 2R 1 J 以及C 的大小，可得到任意大小的电容值。

D/A 转换器的技术指标有哪些？设 的值,2得n 一84.14 11 位A/D 转换器分辨率的百分数是多少？如果满刻度电压为10V ,当输入电压为5mV 寸，写出其输出的二进制代码。

解：2 -1 X 100%~ 0.49% 因此A/D 转换器的分辨率为10V 0.49%=4.9mV 因此当输入电压为 5mV 时，二进制代码为 000 0000 0000b第六章集成有源滤波器6.4 如图1所示，当分别取如下两组参数时，试分别求出该电路的 G0 , --n , 等参数。

(1) R 1 =R 2 =24k Q ， C 1 =940pF ， C 2 =470pF ， R=::。

(2) R 1=7.3k Q ，R 2=39.4k Q ，6=C 2 =0.047」F ，R=4k Q ，R f =20k Q 。

则当取⑴参数时：G o:T ：62.7 103rad/s,当取⑵参数时： 20 1“1 J® Wn.RRCQ 5.6 103 rad/S6.6设计一个一阶高通滤波器，其截止频率为 2kHz 。

要求画出电路图，写出传 递函数的表达式。

解：电路图如下所示：解：由电路得：Go = V -RL ,Wn R座+ 皿一 (Go —1) R 1R 2C 1C 2 R 1C 1 R 2G R 2C 21其传递函数为:贝V 巳=796.18 Q, R f =1592.36 Q6.7设计一个二阶低通滤波器，其截止频率为 10kHz 。

要求画出电路图，选择集 成电路芯片的型号和各种元器件的参数值。

解：电路图如下所示：选择巴特沃斯型滤波器令 R 1=R 2 =R, C 1=C 2=C 取 C=0.1」F 则 R=160 Q ,又『：=3-G o =1.414，则 G o =1.586Rf又 f c =2KHZ ，则 W C1=12.56(rad/s) R C 1令G o RL = _2R i取6=0.1」FG o则GS 盲 1.414S 1 又f c 110KHZ 2丨丨RC又G o =1 取R f =58.6K Q，则R=100K Q。

R。