第4章集成运算放大电路—一填空题1、集成运放内部电路通常包括四个基本组成部分,即____________ 、 ______________ 、____________ 和___________________ 。
2、为提高输入电阻,减小零点漂移,通用集成运放的输入级大多采用_______________________ 电路;为了减小输出电阻,输出级大多采用 _____________________ 电路。
3、在差分放大电路发射极接入长尾电阻或恒流三极管后,它的差模放大倍数A ud将,而共模放大倍数A uc将______ ,共模抑制比K CMR将_________ 。
4、差动放大电路的两个输入端的输入电压分别为“I8mV和U i2 10mV,则差模输入电压为__________ ,共模输入电压为 ___________ 。
5、差分放大电路中,常常利用有源负载代替发射极电阻R e,从而可以提高差分放大电路的______________________ 。
6、工作在线性区的理想运放,两个输入端的输入电流均为零,称为虚______ ;两个输入端的电位相等称为虚__________ ;若集成运放在反相输入情况下,同相端接地,反相端又称虚___________ ;即使理想运放器在非线性工作区,虚 _______ 结论也是成立的。
7、共模抑制比K CMR等于 _________________ 之比,电路的K CMR越大,表明电路___________ 越强。
答案:1、输入级、中间级、输出级、偏置电路;2、差分放大电路、互补对称电路;3、不变、减小、增大;4、-18mV, 1mV ;5、共模抑制比;6、断、短、地、断;7、差模电压放大倍数与共模电压放大倍数,抑制温漂的能力。
二选择题1、集成运放电路采用直接耦合方式是因为_________ 。
A •可获得很大的放大倍数 B.可使温漂小C.集成工艺难以制造大容量电容2、为增大电压放大倍数,集成运放中间级多采用__________ 。
A.共射放大电路B.共集放大电路C.共基放大电路3、输入失调电压U IO是__________ 。
A .两个输入端电压之差 B.输入端都为零时的输出电压C.输出端为零时输入端的等效补偿电压。
4、集成运放的输入级采用差分放大电路是因为可以 _________ 。
A.减小温漂B.增大放大倍数C.提高输入电阻5、两个参数对称的三极管组成差分电路时,在双端输入和双端输出时,与单管电路相比其放大倍数____________ ,输出电阻 __________ 。
A.大两倍,高两倍B.相同,相同C.相同,高两倍6、共模输入信号是差分放大电路两个输入端信号的________ 。
A .和 B.差 C.平均值7、两个相同类型的晶体管构成的复合管的B和r be分别为_______A . 1 2 , r be r be1 r be2 B. 1 , r be r be1C. 1 2 , r be r bel (1 1) r be28、集成运放_____ 工作时,一般工作在非线性区,它有两个输出状态(+U opp或-U opp);当U + < U-时,输出电压U o= ________ 。
A.饱和,+U OppB.开环,-U OppC.闭环,-U Opp9、差分放大电路(不接负载时)由双端输出变为单端输出,其差模电压放大倍数_。
A.增加一倍B.减小一倍C.保持不变10、多级放大电路在电路结构上放大级之间通常采用_____________ 。
A•阻容耦合 B.变压器耦合 C.直接耦合 D.光电耦合11、理想运放的开环差模增益A od为_____________ 。
A. 0B. 1C. 10 5D. a答案:1、C 2、A 3、C 4、A 5、B 6、C 7、C 8、C 9、B 10、C 11、D三判断下列说法是否正确(用V和X表示)1、运放的输入失调电压是两输入端电位之差。
()2、运放的输入失调电流是两端电流之差。
()3、有源负载可以增大放大电路的输出电流。
()4、在输入信号作用时,偏置电路改变了各放大管的动态电流。
()5、一个理想差分放大电路,只能放大差模信号,不能放大共模信号。
6、集成运放只能放大直流信号,不能放大交流信号()7、当理想运放工作在线性区时,可以认为其两个输入端“虚断”而且“虚地”。
()8、差分放大电路的差模放大倍数愈大愈好,而共模放大倍数愈小愈好。
()9、集成运放在开环应用时,一定工作在非线性区。
()答案:1、X 2、V 3、V4、X 5、V6、X 7、X 8、V9、V四计算题4.1电路如图P4.1所示,已知三个三极管的参数均相等,其中3=100, U BE=0.7V,试求I C2的值。
解:由电路可知V CC U BV CCU BE2 U BE 1 100uAI RIOOUA RRRI C0 I C1 I CI E2I E1I R I CO I B2 I CO I B1 IICI C III100uAI CI RI R14.2在图P4.2所示电路中,已知三个三极管的特性完全相同, 电流为hl ,同相输入端的输入电流为i i2,试求:(1) VT 2的集电极i C2和VT 3的基极电流i B3; (2)求该电路的电压放大倍数图P4.1题4.1的图C212,反相输入端的输入A ui=Auo/(i ii-i i2)。
图P4. 2 题4.2的图 解:(1)由于VT i 和VT 2为镜像关系,且 2,所以有i c2~ i ci ~ i ii ;又由电路可知:i B3疋i ii -i c2~ i ii -i i2(2 )输出电压的变化量和放大倍数分别为UO i c3RC3 i B3R cAui uo/ (i M i i2)U o / i B33R c4.3图P4.3所示电路是某集成运放电路的一部分,采用单电源供电,试分析以下问题:(1) 50uA 和iOOuA 电流源的作用; (2) VT 4的工作区(放大、截止或饱和) ; (3) VT 5和R 的作用。
解:(i )iOOuA 电流源为VT i 提供静态集电极电流,为 VT 2提供基极电流,并 VT i 的有源负 载;50uA 电流源为VT 3提供射极电流,在交流等效电阻中等效为阻值非常大的电阻。
(2)VT 4 处于截止状态,因为 U B4 U ci U o U R U B2 U B3, U E4 U o , U B4 U E4。
V CC图P4.3 题4.3的图VT5更多的为 VT 3的基极分流。
4.4集成运放BG305偏置电路示意图如图 P4.4 所示,设V cc V EE 15V ,外接电阻R 100k,其他电阻的阻值为 R 1R 2R 3 1k , R 42 k °设三极管 足够大,试估算基准电流I REF 及各路偏置电流I c13、 I C15、I C16°图P4.4题4.4的图解:该电路为多输出比例电流源,其中基准电流为:4.5在图P4.5所示电路中,VT i 与VT 2的特性完全相同,所有晶体管的 B 值均相同,R ci 远大于二极管的正向电阻。
当 U ii =u i2=0V 时,u °=0V >试回答下列问题: (1 )求解电压放大倍数的表达式; (2)当有共模输入电压时,输出电压U o =?简要说明原因。
(3) VT 5和R 构成保护电路,U BE 5i O R ,未过流时VT 5电流很小;过流时使i E5 50uA ,1 REFR R 20.29 mA各偏置电流分别为:I C13I C15 I REF0.29 mA1 C16 R2 R 41 REF0.145 mA故U o 04.6集成运放FC3原理电路的部分电路如图P4.6所示。
已知|C10 1.16 mA ,若要求I ci I c2 18.5 A ,试估算电阻 Rn 应为多大。
设三极管的足够大。
解:微电流源做有源负载,根据电路可以得到:■ V EE图P4.5 题4.5的图解: ( 1)在忽略二极管动态电阻的情况下图P4.6题4.6的图A uiR ci//r2A J 2R C 2rbe3(2)当由共模输入电压时,U o 近似为零,由于R ci >>r d ,因此u c iU c2,U BE3 0I C1 I C2 2 18.537 A又对于微电流源有: IC10U T In I C11R 11I将 U T 26 mV ,I C101・16 mA,R 11 2.4k4.7 在图P4.7所示电路中, 假设三极管的R c 75 k ,R e 36 k ,R 2.7 k ,I CH 37 A 代入上面的式子可得:100,r be 10.3k ,V cc V EE 15V ,R W 100,R W 的滑动端位于中点,负载3A uI C11R 18k(1 )求静态工作点; (2 )求差模电压放大倍数; (3) 求差模输入电阻。
U BQ I BQ R 7 mV② 差模电压放大倍数:双端输入、双端输出时,差模电压放大倍数等于单边放大电路 ③ 差模输入电阻:差模输入电阻是两个单边放大电路输入电阻的串联。
"id 2["咲(1)即 36k1 BQ2.6 AR (11 CQ 1 BQ0.26 mAU CQV CCI CQ R c 5.64 V的电压放大倍数;所以有:A u1 40所以有:解:V EE U BEQ1(尺〃尹)4.8在图P4.8所示放大电路中,已知V C V EE 9V , R c 47 k , R e R bi 3.6 k ,巳2 16k , R 10k ,负载电阻R_ 20 k ,三极管的U BEQ 0.7 V。
(1)试估算静态工作点;(2)估算差模电压放大倍数。
② 差模电压放大倍数(双端输入、双端输出)4.9丝8.1kI BQ1在图P4.9所示差动放大电路中,假设V EE 15V , R L30 k ,三极管的A dR cAu130 k50,1(&〃产)R囁R s 5 k4 k ,求:13.7,R e 20 k13k30 ,解: ①静态工作点U Rb1R b2(V CC V EE) 3.3VICQ3 IEQ3U RR b1U BEQ0.2 mA , ICQ1ICQ2■2 I CQ3 0.1mAI BQ1 I BQ2 ICQ13.3 (iA, U CQ1 U CQ2 R c I CQ14.3VU BQ1 U BQ2 RI BQ1 33 mV C E(1)双端输出时的差模放大倍数 A ud ;(2)改双端输出为从 VT i 的集电极单端输出,试求此时的差模放大倍数A ud ;解:(1)由于静态时4.1 0在P4.10所示电路中,已知V CC V EE 15V ,三极管的 均为20,(3)在(2)的情况下,设5mV ,U i21 mV ,则输出电压U 。