第八章习题参考答案

第八章习题参考答案

1、 设图8、58中A 均为理想运算放大器,试求各电路得输出电压。

(a)U o2

Ωk 10Ωk 20(b)2V

(c)

U o3

图8、58 题1图

1． 解答:对图(a),根据运放虚短、虚断得特点可以得到

进一步可以求得

对图(b),根据运放虚短、虚断得特点可以得到

进一步可以求得

对图(c),根据运放得虚短、虚断特性容易求得

2、 电路如图8、59所示

,集成运放输出电压得最大幅值为14V,U i 为2V 得直流信号,分别求出下列各种情况下得输出电压。

(1)R 2短路;(2)R 3短路;(3)R 4短路;(4)R 4断路。

o

图8、59 题2图

2． 解答:

(1)时可以得到,求得 (2)时可以得到

(3)时支路无电流,放大电路相当于开环应用, (4)时可以得到

3、 如图8、60所示电路,设A 为理想集成运算放大器。 （1） 写出U o 得表达式;

（2） 若R f =3k,R 1=1、5k,R 2=1k,稳压管VZ 得稳定电压值U Z =1、5V,求U o 得值。

图8、60 题3图

3.解答:(1)图中得集成运算放大器组成了同相比例运算电路,其输出电压表达式为

当稳压管VZ 得稳定电压值时,,输出电压表达式为

当稳压管VZ 得稳定电压值时,,输出电压表达式为

(2),故输出电压表达式为

将,,代入上式得

4、 如图8、61所示电路中,A 为理想运算放大器,已知R 1=R w =10k,R 2=20k,U i =1V,输出电压得最大值为12V,试分别求出当电位器R w 得滑动端移到最上端、中间位置与最小端时得输出电压U o 得值。

U o

R U i

图8、61 题4图

4.解答:设滑动电阻得滑动端得电压为,由运放得虚短与虚断特性可知

再设流经电位器滑动端下部得电流为,有

故流经电位器滑动端上部得电流为

可得输出电压为

(1)当滑动端在最上端时,有,代入式可得

(2)当滑动端在中间位置时,有,代入式可得

(3)当滑动端在最下端时,有,代入式可得

实际上,当电位器得滑动端在最下端时,运算放大器A 得负输入端得输入电压为

由于运放为理想运放,即开环电压增益,因此输出电压为

但就是根据题意,输出电压得最大值为,因此在情况(3)中,当输入为正时,输出电压为12V,输入为负时,输出为12V 。

5、 求证:如图8、62所示,有两个运算放大器组成得电路得输入电阻相当于一个电容,电容值

为。

u o

u i

图8、62 题5图

5.解答:运放两输入端虚短,所以第一级运放得输出与输入相同。设输入电流为,由于第二级运放输入端虚地,则有如下关系式成立。

可求得输入、输出关系为

代入电流关系式

即可得等效电容为

6、已知某电路得输出可以用表达式U o=3U3+4U27U1来表示,试用理想运算放大器来实现该电路得功能。

6.解答:根据已知得运算关系,可以知道当采用单个集成运放构成电路时,、作用于同相输入端

,

而作用于反相输入端,如图81所示。

U1

U2

U3

U o

图81

选取,当,则有

因为,故;

因为,故

因为,故

根据,得。

7、理想运放如图8、63所示,求:

（1）若U1=1mV,U2=1mV,U o=？

（2）若U1=1、5mV,U2=1mV,U o=？

（3）求该差动电路得共模抑制比。

U 1

U o

U 2

图8、63 题7图

7、解答:(1)分析电路,容易求出

因为为共模情况,所以有

(2)输出电压为

(3)由(2)可得

所以所求共模抑制比为

8、 电路如图8、64所示,设运放为理想器件,试分别求出输出电压与输入电压得关系式。

U i1U i2

图8、64 题8图

8、解答:因为运放就是理想得,所以有

由通路,得到

由通路,得到

根据上式可得

由通路,得到

根据上式可得

由通路,得到

根据上式可得

将上面计算得结果代入,得到输出电压为

9、 电路如图8、65(a)所示。电容器上得初始电压为0V ,R =10k,C =0、1,试求: （1） 这就是一个什么电路？

（2） 画出在图题8、65(b)给定得输入电压作用下得输出波形。

u o

u i

(a)

u i /V

2

-2

(b)

图8、65 题9图

9、解答:(1)这就是一个积分运算电路。

(2)由虚短得概念可得

又有

根据初始条件

可以求出

波形如题9答案图所示。

题9答案图

10、 如图8、66所示电路。试求:

（1） 写出u o1、u o2与u i 之间得关系。 （2） u o 与u o1、u o2之间得关系。

u o

u i

图8、66 题10图

10、解答:(1)对于,由反相比例运算电路有增益表达式为

所以得输出为

而电路为微分电路,其输出电压满足

(2)根据“虚短”概念,同、反相端得电压相等,从而有

整理有

代入(1)得结论有

11、 在图8、67所示得电路中,设A 1、A 2与A 3均为理想运放,回答以下问题: （1） 简述该电路得特点。

（2） 当时,求差模电压增益A ud =U o /U i 。

（3） 调节哪个元件可改变放大器得共模抑制比

,为什么？ （4） 简述测量该电路共模抑制比得实验步骤。

o

图8、67 题11图

11、解答:(1)该电路为仪用(测量)放大器电路,其特点为高输入阻抗,高共模抑制比,高增益。 (2)由理想运放得“虚短”与“虚断”概念有