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文档之家› 《电工学》第10章部分习题主要答案.
《电工学》第10章部分习题主要答案.
10.4 (2) 理想集成运算放大器在非线性区工作时,是 否可以认为 ud = 0 ,id = 0 ?
【答】 不可以认为 ud = 0 ,id = 0。因为这时的理想集 成运算放大器工作在非线性区(正、负饱和区),由电压 传输特性可知 ud ≠0,对于 id 来说,因 ri→∞ ,故可以认 为 id = 0。
第 10 章 集成运算放大器
10.5.7 图10.07 所示为一加减混合运算电路,已知 R1= R2 = R3 = R4,R5 = Rf 。求此电路的输出电压uo 的表达式 。
ui1
R1
ui2
R2
ui3
R3
ui4
R4
Rf
△
-∞ +
uo
+
R5
图 10.07
+
+
△
-∞
+
+
ui -
R3
R1 R2
uo
△
-∞
10.5 (3) 由理想集成运放组成的上述六种基本运算电 路中,它们的输出电压与输入电压的关系是否会随着负载 的不同而改变?
10.5 (4) 上述六种基本运算电路的输出电压与输入电 压的关系式,是否输入电压无论多大都成立?
10.6 (1) 电压比较器和基本运算电路中的集成运放分 别工作在电压传输特性的哪个区?
1000 =1+1000×0.049 = 20
Ui =
Uo
|Af |
= 3 V = 0.15 V
20
Uf = |F | Uo = ( 0.049 × 3 ) V = 0.147 V
Ud =
Uo
|Ao |
= 3 V = 0.003 V 100
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第 10 章 集成运算放大器
图 10.1
在图 10.1 (a) 中: uo=
-UOM + UOM
在图 10.1 (b) 中: uo=
+ UOM -UOM
( ui<0 ) ( ui>0 ) ( ui<0 ) ( ui>0 )
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第 10 章 集成运算放大器
10.6 (3) 试分析在 UR = 0 时,迟滞电压比较器的UH 和 UL ;画出其电压传输特性。
R1
R2 ui
Rf
-∞
+ +
(a)
△ △
△
uo
R3
ui
R4
图 10.01
-∞
+
+
-∞
+
uo
+
Rf (b)
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第 10 章 集成运算放大器
10.2.2 试分析第 9 章讨论的共集放大电路和共基放大 电路中有无反馈,是什么反馈(正、负、直流、交流、串 联、并联、电流、电压)?
10.5.1 在图 10.5.1 所示反相比例运算电路中,已知某
第 10 章 集成运算放大器
10.6 (2) 试分析零比较器的电压传输特性及输出和输 入电压的关系?
【答】 零比较器中的电压传输特性如图 10.1 所示。
uo
uo
+UOM
+UOM
ui
ui
0
0
-UOM
-UOM
(a) u+ = ui , u-= UR= 0
(b) u+ = UR= 0 , u-= ui
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第 10 章 集成运算放大器
分析与思考解答
10.3 (1) 为了分别实现:(a) 稳定输出电压; (b) 稳定 输出电流; (c) 提高输入电阻; (d) 降低输出电阻,应当 引入哪种类型的负反馈?
【答】 (a) 引入电压负反馈能稳定输出电压; (b) 引入电流负反馈能稳定输出电流; (c) 引入串联负反馈能提高输入电阻; (d) 引入电压负反馈能降低输出电阻。
与 ui1 和 ui2 的关系式 。
Rf
Rf
△
△ △
-∞ +
+
ui1
R1
-∞ +
uo
+
R2
R1 ui
-∞ +
uo
+
R3
R2
R4
ui2
图 10.05
图 10.06
10.5.6 图 10.06 所示为一反相比例运算电路,试证明:
Af =
uo ui
=-
Rf R1
(1+
R3 R4
)-
R3 R1
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△ △
R11
Rf
1MΩ
R12 R13
-∞
+
Uo
+
R14
V
0~5V R15
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第 10 章 集成运算放大器
10.3 (2) 加有负反馈的某集成运放电路,已知 | Ao | = 1 000,| F | = 0.049,如果输出电压 Uo = 3V,试求它的 输入电压 Ui 、反馈电压 Uf 和净输入电压 Ud 。
【答】
|Af | =
|Ao | 1+|F | |Ao |
+ +
uo
R2 图10.09
10.5.10 图 10.5.8 所示微分电路中, Rf = 500 kΩ, C = 1μF,ui = (2 t -sin1 000 t ) V 。求:(1) uo ;(2) uo 的 最大值和最小值;(3) 画出 uo 的波形。
10.5.11 图10. 5.9 所示积分电路中,R1= 500 kΩ, C = 0.5μF,电路接通前电容未充电。当电路接通后,测得uo 从零下降到-2 mV 所需要的时间为 1 s ,求:输入的直流电 压 Ui ,并画出输入和输出电压 的波形。
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第 10 章 集成运算放大器
10.5 (1) 什么是虚地?在上述六种基本运算电路中, 哪些电路存在虚地?
【答】 虚地是指反相输入端虽然未直接接地,但其电 位却为零。在反相比例运算电路、加法运算电路、微分电 路和积分电路中的反相输入端都是虚地端。
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集成运放的 UCC = 15 V,UEE = 15 V,R1= 10 kΩ, Rf = 100
kΩ。(1) ui =-10 mV ;(2) ui = sinωt V ;
(3) ui = 3 V;(4) ui = -5 V 。
Rf
10.5.2 在图
10.02所示电路中, 已知 U= 1.5 V,
+ U -
第 10 章 集成运算放大器
10.5 (3) 由理想集成运放组成的上述六种基本运算电 路中,它们的输出电压与输入电压的关系是否会随着负载 的不同而改变?
【答】因为理想集成运放的输出电阻为零,输出电压
恒定,因此,由理想集成运放组成的六种基本运算电路
的输出电压与输入电压的关系是不会随着负载的不同而改
变的。若运放不是理想的,则其输出电阻 ro ≠0 ,使输出 电压与输入电压的关系随负载的不同而改变。设 UOC 为非 理想集成运放运算电路的开路电压,当负载为 RL时的输
ui1 +1
0 ui2
+2
0
-2 图 10.03
Rf
2R
t /s
R1 ui
△ △
-∞ +
+
R uo1
-∞
uo2
+
+
+
t /s R2
2 3
R
uo
-
图 10.04
10.5.4 图 10.04 所示为两级比例运算放大电路,求 uo 与 ui 的关系。
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第 10 章 集成运算放大器
10.5.5 图 10.05 所示电路中,已知 Rf = 4R1,求 uo
【答】 UR = 0 时上下限触发电压的绝对值相等,即
UH =-UL =
R2 R2 +Rf
UOM
则 UR = 0 时的迟滞电压比较器 的电压传输特性如图 10.2 所示。
+UOM uo
ui UL 0 UH
-UOM
图 10.2
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第 10 章 集成运算放大器
10.7 (1) 如果将教材图 10.7.2 所示电路中的放大电路 改用下述放大电路能否满足自励振荡的条件: (a) 一级共射放大电路;(b) 一级共集放大电路; (c) 一级共基放大电路。
10.6 (2) 试分析零比较器的电压传输特性及输出和输 入电压的关系?
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第 10 章 集成运算放大器
10.6 (3) 试分析在 UR = 0 时,迟滞电压比较器的 UH 和 UL ;画出其电压传输特性。
10.7 (1) 如果将教材图 10.7.2 所示电路中的放大电路 改用下述放大电路能否满足自励振荡的条件: (a) 一级共射放大电路;(b) 一级共集放大电路; (c) 一级共基放大电路。
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第 10 章 集成运算放大器
10.5.12 在图 10.10 所示电路为应用运放来测量电压 的原理电路。输出端接有满量程为 5 V、500 μA 的电压表。 试分别计算出五种量程 0.5 V、1 V、5 V、10 V、50 V 所 对应的电阻值 R11~ R15 。
被+
测
电 Ui 压-
-
+ +
图 10.08
10.5.8 求图10.08 所示电路中uo与ui 的关系式 。