思考题与习题33-1 填空： 解：（1）集成运放电路采用直接耦合的原因是（为了便于集成）；（2）集成运放电路的输入级采用差分放大电路的主要原因是为了（抑制零漂）； （3）集成运放电路的中间级通常采用（共射）组态放大电路；（4）某集成运放的共模增益和差模增益分别为2dB 和100dB ，它的共模抑制比为（98dB ）；（5）理想集成运放线性区有而非线性区没有的特性是（虚短特性）。

3-2 集成运放有通用型、高阻型、高速型、低功耗型、高精度型、高压型和大功率型等不同类型。

选择：解：（1）放大微弱信号，应选（高精度型）集成运放； （2）放大变化缓慢的信号，应选（通用型）集成运放； （3）放大10~100MHz 的信号，应选（高速型）集成运放； （4）遥控器中使用，应选（低功耗型）集成运放； （5）放大内阻很大的信号，应选（高阻型）集成运放。

3-3 根据要求选择合适的反馈类型或组态。

解：（1）为了稳定静态工作点，应选择（直流负反馈）； （2）为了稳定输出电压，应选择（电压负反馈）；（3）为了将输入电压转换为电流，应选择（电流串联负反馈）； （4）为了提高输入电阻，减小输出电阻，应选择（电压串联负反馈）； （5）为了产生自激振荡，应选择（正反馈）。

3-4 一个负反馈放大电路的开环增益510=A ，反馈系数210-=F ， 试分别按照AF A A f +=1和FA f 1≈计算电路的闭环增益，并比较两种计算结果的误差。

若100=A ，210-=F ，重复以上计算，再次比较它们的计算结果，说明后者的计算误差为什么比前者大？ 解：（1）510=A ，210-=F9.99101101010110135255≈+=⨯+=+=-AF A A f 1001=≈FA f此时二者误差很小，约为0.1%。

（2）100=A ，210-=F50210010100110012==⨯+=+=-AF A A f 1001=≈FA f 此时二者误差很大，高达50%。

误差之所以远比前者大，主要原因是后者运放的开环增益太小，不符合FAF A A f 11≈+=要求的深度负反馈条件11>>+AF 。

3-5 找出题3-5图所示各电路中的反馈网络元件，判断它们的反馈极性和组态，并用Multisim 软件仿真电路的工作情况。

（a ）（c ）题3-5图u u ou （b ）u o解：（1）图a反馈网络元件：R 1、R 2 反馈极性与组态：电压串联正反馈 （2）图b反馈网络元件：R 2 反馈极性与组态：电压并联负反馈 （3）图c反馈网络元件：R 1、R 2 反馈极性与组态：电流串联负反馈 （4）仿真：略。

3-6 反馈放大电路如题3-6图所示。

u o题3-6图解：（1）找出电路中的级间反馈网络元件，判断它们的反馈极性和组态； 级间反馈网络元件：R 6、R 7、R 8 反馈极性与组态：电压并联负反馈 （2）如果8R 开路，电路还能否正常放大？要求简单说明理由：如果8R 开路，电路不能正常放大，因为此时运放1A 处于开环状态而构成电压比较器。

（3）用Multisim 软件仿真电路的工作情况。

略。

3-7 反馈放大电路如题3-7图所示。

题3-7图解：（1）计算该电路的电压增益11o uf i u A u =、21o uf o u A u =、o uf iu A u =： 313111io uf ii R u u R R A u u R -===- 2414o o L uf o o Lu u R A R u R u R ===133********()o o o L L uf uf uf i i u u u R R R R A A A u u u R R R R ==⨯=⨯=⨯-=- （2）试在级间引入负反馈，以改善放大电路的性能，并指出该级间负反馈的组态：题3-7图修改级间负反馈的组态：电流并联负反馈；（3）用Multisim 软件仿真电路的工作情况，说明增加级间负反馈前、后电路电压增益的变化情况：仿真略。

增加级间负反馈后，电路的电压增益变小了。

3-8 反馈放大电路如题3-8图所示。

题3-8图解：（1）找出电路中的级间反馈网络元件，判断它们的反馈极性和组态： 级间反馈网络元件：R 6、R 7、R 8、A 3、R 9、R 10、R 2； 反馈极性与组态：电压串联负反馈； （2）推导3o u 与o u 的关系式；o o u R R R u u u 767333+===+-（3）推导o u 与i u 的关系式，计算电路的电压增益、输入电阻和输出电阻；o o i u R R R R R R u R R R u u ))((7610272310221++=+==+7276102))((R R R R R R u u A i o uf ++==∞=i r ， 0=o r（4）分别用Multisim 软件仿真11R R =、01=R 、09=R 、02=R 和∞=10R 时电路的工作情况，观察、分析实验现象。

仿真略。

11R R =、01=R 、09=R 三种情况的仿真结果相同，都能正常放大；02=R 和∞=10R 两种情况的仿真结果相同，都不能正常放大，因为此时1A 处于开环状态而构成电压比较器。

3-9 反馈放大电路如题3-9图所示，已知R R =1。

u ou i题3-9图解：（1）判断2A 支路对i u 构成的反馈极性和组态： 电压并联负反馈。

（2）推导2o u 与o u 、o u 与i u 的关系式：2o u 对o u 构成反相比例运算电路，因此o o o u u RRu -=-=2 i u 、2o u 对o u 构成同相加法运算电路。

由于oo oi o i o i u u RR Ru u u u u u RR R u R R R u 5.05.05.05.05.022=⨯+==-=+=⨯++⨯+=-+因此i o u u 5.0=。

（3）如果1R 开路，电路还能否正常放大？电路的电压增益会如何变化？要求简单说明理由，并用Multisim 软件仿真验证该结论：如果1R 开路，电路能正常放大，因为1A 仍然工作在线性区；电路的电压增益将增大，因为它去除了2A 支路的负反馈，而负反馈会降低电压增益；Multisim 软件仿真验证了这些结论。

3-10 设计一个比例运算电路，要求输入电阻为20k Ω，电压增益为-50。

解：由于电压增益为负值，所以应使用反相比例运算电路形式，如题3-10图所示。

由于输入电阻1R r i =，因此，Ω=k R 201； 由于电压增益为5013-=-=R R A u ，因此有Ω==k R R 10005013；平衡电阻Ω≈==k R R R 6.191000//20//312。

3-11 某运算电路如题3-11图所示，试推导电路的运算表达式，并说明电路的功能。

解：iu u R R R u R R R R R R R u ==+⨯+++=+-32205324532]//)[(//)(题3-11图u ii i o u R R R R R R R R R u R R R R R R R R R R u 5232553245322325324)()(]//)[()](//)([++++=++++=功能：同相比例运算电路。

3-12 某运算电路如题3-12图所示，已知1234////R R R R =，试推导电路的运算表达式，并说明该电路的功能。

解：o i i u R R R u u R R R u R R R u 43322111212+==+++=-+][22111212343i i o u R R R u R R R R R R u ++++=功能：同相加法运算电路。

题3-10图 反相比例运算电路o题3-12图u 4u i23-13 某运算电路如题3-13图所示，已知6413//R R R R =，试求电路的运算表达式，并说明该电路的功能。

该电路与实现同样功能的基本电路相比，具有什么优点？uo题3-13图解：第一级为同相比例运算电路，故i113o1)1(u R R u += 第二级为减法运算电路。

u o1单独作用（u i2接地）时为反相比例运算电路，输出i14613o146o )1('u R RR R u R R u ⋅⋅+-=-= 当u i2单独作用（u o1接地）时为同相比例运算电路，输出i246o )1(''u R R u += 据叠加定理，总输出电压i246i14613o o o )1()1('''u R Ru R R R R u u u ⋅++⋅⋅+-=+= 6413R R R R =))(1(i1i246o u u R Ru -+=∴ 可见整个电路实现减法运算功能。

与实现同样功能的基本电路相比，具有输入电阻高的优点。

3-14 某运算电路如题3-14图所示，试求该电路的运算表达式，并说明电路的功能。

解：根据虚短特性和叠加定理，有4343443334342055205200200552005200i i i i i i u u u u u R R R u R R R u u +=+++=+++==+-题3-14图uu ou u u可见整个电路实现加减运算功能。

3-15 某运算电路如题3-15图所示，试推导o u 与i u 的关系式，并说明电路的功能。

题3-15图u i1u i2解：111i u u u ==+-，222i u u u ==+-，21i i i u u u -=，21o o o u u u -=23121321R R R u u R u u o o ++-=--- ， 23121321R R R u u R u u o o i i ++-=-， 2313R R R u R u oi ++= i o u R R R R u 3231++=功能：同相差分比例运算电路。

3-16 某运算电路如题3-16图所示，分别说出1A 、2A 、3A 构成的各个单元电路的名称，并求电路的运算表达式。

假设67R R =、89R R =。

解：1A 构成的单元电路名称：电压跟随器； 2A 构成的单元电路名称：反相比例运算电路；3A 构成的单元电路名称：减法运算电路。

2143214321212122112020402020)2055205200(4120204120202020200)1010()(i i i i i i i i i i i i i i F i i o u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u R R u u R u u u u --+=--+⨯=--=+-+-=⨯-+--=-+--=++++++++++uu o题3-16图u电路的运算表达式：11i o u u =， 2352i o u R R u -= )()(2351681268i i o o o u R Ru R R u u R R u +-=-=3-17 某运算电路如题3-17图所示，试求该电路的运算表达式，并说明电路的功能。