集成运放典型例题
集成运放典型例题
4-3 例4-6 例例例【例4-1】三个两级放大电路如下图所示，已知图中所有晶体管的β均为100，r be均为1 kΩ，所有电容均为10 μF，V CC均相同。
填空：（1）填入共射放大电路、共基放大电路等电路名称。
图（a）的第一级为_________，第二级为_________；图（b）的第一级为_________，第二级为_________；图（c）的第一级为_________，第二级为_________。
（2）三个电路中输入电阻最大的电路是_________，最小的电路是_________；输出电阻最大的电路是_________，最小的电路是_________；电压放大倍数数值最大的电路是_________；低频特性最好的电路是_________；若能调节Q点，则最大不失真输出电压最大的电路是_________；输出电压与输入电压同相的电路是_________。
【相关知识】晶体管放大电路三种接法的性能特点，多级放大电路不同耦合方式及其特点，多级放大电路动态参数与组成它的各级电路的关系。
【解题思路】（1）通过信号的流通方向，观察输入信号作用于晶体管和场效应管的哪一极以及从哪一极输出的信号作用于负载，判断多级放大电路中各级电路属于哪种基本放大电路。
（2）根据各种晶体管基本放大电路的参数特点，以及单级放大电路连接成多级后相互间参数的影响，分析各多级放大电路参数的特点。
【解题过程】（1）在电路（a）中，T1为第一级的放大管，信号作用于其发射极，又从集电极输出，作用于负载（即第二级电路），故第一级是共基放大电路；T2和T3组成的复合管为第二级的放大管，第一级的输出信号作用于T2的基极，又从复合管的发射极输出，故第二级是共集放大电路。
在电路（b）中，T1和T2为第一级的放大管，构成差分放大电路，信号作用于T1和T2的基极，又从T2的集电极输出，作用于负载（即第二级电路），是双端输入单端输出形式，故第一级是（共射）差分放大电路；T3为第二级的放大管，第一级的输出信号作用于T3的基极，又从其发射极输出，故第二级是共集放大电路。
集成运放电路技术题目解答共8题
集成运放电路技术题目解答共8题【题目1】：E4a046如何阅读运算放大器电路图？【相关知识】：集成运算放大电路的一般组成及其单元结构，如恒流源电路、差分放大电路、CC-CE、CC-CB电路和互补输出电路等。
【解题方法】：运算放大器主要由输入级、中间放大级、输出级和偏置电路等四部分组成，如图1所示。
图1运算放大器的偏置电路与分立放大电路的偏置电路设计有很大不同，主要由各种形式的恒流源电路实现，熟悉各种形式的恒流源电路是阅读运放电路的基础。
运算放大器的输入级通常是差分放大电路，其主要功能是抑制共模干扰和温漂，双极型运放中差分管通常采用CC-CB复合管，以便拓展通频带；运算放大器的中间级采用共射或共源电路，并采用恒流源负载和复合管以增加电压放大倍数。
双极型运算放大器的输出级采用互补输出形式，其主要功能是提高负载能力并增大输出电压和电流的动态范围。
二只输出管轮流导通，每管工作在乙类状态。
为消除交越失真，通常会给输出管提供适当的偏置电流，让其工作在甲乙类状态。
由于集成电路工艺的限制，各级之间采用直接耦合。
为保证输入短路时，输出直流电平为零，有时还需要在级间加入电平移动电路。
运算放大器的读图过程如下：（1）运放电路结构分解根据运放结构特点，将运放分解成输入级、中间级和输出级、基准电流源等四个基本部分。
（2）基准电流分析运放电路中均有一个供偏置用的基准电流源，由它产生基准参考电流。
（3）静态偏置分析在基准电流基础上，通过镜像直流电流或微镜像直流电流源，产生各种大小的直流恒流源或直流微恒流源，这些直流恒流源提供放大用晶体管的静态偏置。
将镜像直流源电路用等效恒流源代替，可以得到等效直流通路，用于分析各级直流偏置。
（4）交流分析运算放大电路的主要功能是进行线性放大。
此外还有一些附加功能电路，如交流镜像电流源电路，输出保护电路，交越失真补偿电路，电平移动电路等，这些电路为保证放大功能提供辅助作用，通常并不影响放大电路指标计算。
(完整版)集成运算放大器练习题
A -100 mvB100mvC 10 mvD -10 mv
5、 加法器，R1= Rf=R2=R3=10K,输入电压W=10 mv，V2=20 mv，
三、画图题（每题10分，共20分）
1、画出一个电压放大倍数为-10，反馈电阻为100K的运算放大电路
2、集成运放组成如图所示电路，已知Ri=10KQ,Rf=100KQ,vi=0.6V，求输出电
5、 负反馈放大电路由和两部分组成。
6、 电压并联负反馈使输入电阻，输出电阻。
7、 理想运放的两个重要的结论是和。
&负反馈能使放大电路的放大倍数，使放大电路的通频带展宽，使输出信号波形的非线性失减小，放大电路的输入、输出电阻。
二、选择题（每题3分，共30分）
1、理想运放的两个重要结论是（）
A虚断VI+=VI-，虚短i l+=il- B虚断VI+=VI-=O，虚短i l+=il-=O
4、图中：Ai、A、A均为理想运效，Ui,U2,U3为已知电压，试求
(1)Uo1
(2)Uo2
(3)Uo
5R
o
6.求图8中运放电路的输出电压Vo?
7.求图9中运放电路的输出电压Voi、V02和Vo?
图9
压VO和平衡电阻R2的大小及电压放大倍数Avf
(1)已知某减法电路如图所示，Ri= R2= R3= Rf=5KQ，Vii=10mV，Vi2=30mV，求
输出电压vo和电压放大倍数Avf
(2)已知某加法电路如图所示，R1= R2= R3= 10KQ,Rf=20KQ,Vi1=0.6V,Vi2=—
0.8V,Vi3=1.2V,求输出电压vo和电压放大倍数Avf
C虚断VI+=VI-=O，虚短i I+=iI- D虚断i I+=iI-=0，虚断VI+=VI-
集成运算放大器练习试题和的答案解析
第十章 练习题1. 集成运算放大器是： 答 ( ) (a) 直接耦合多级放大器 (b) 阻容耦合多级放大器 (c) 变压器耦合多级放大器2. 集成运算放大器的共模抑制比越大， 表示该组件： 答 ( ) (a) 差模信号放大倍数越大； (b) 带负载能力越强；(c) 抑制零点漂移的能力越强 3. 电路如图10-1所示，R F2 引入的反馈为 ： 答 ( ) (a) 串联电压负反馈 (b) 并联电压负反馈 (c) 串联电流负反馈 (d) 正反馈-∞＋＋-∞＋＋R 1R 2R 3R F1u OR F2u i图10-14. 比例运算电路如图10-2所示，该电路的输出电阻为： 答 ( )(a) R F (b) R 1+R F (c) 零-∞＋＋R 1R Fu Ou i图10-25. 电路如图10-3所示，能够实现u u O i =- 运算关系的电路是： 答 ( )(a) 图1 (b) 图2 (c) 图3图10-36. 电路如图10-4所示，则该电路为： 答 ( )(a)加法运算电路； (b)反相积分运算电路；(c) 同相比例运算电路 -∞＋＋图10-47. 电路如图10-5所示，该电路为： 答 ( ) (a) 加法运算电路 (b) 减法运算电路 (c) 比例运算电路-∞＋Ou i1u i2图10-58. 电路如图10-6所示，该电路为： 答 ( ) (a) 加法运算电路 (b) 减法运算电路 (c) 比例运算电路-∞＋u Ou i1u i2图10-69. 电路如图10-7所示，该电路为： 答 ( )(a)比例运算电路 (b) 比例—积分运算电路(c) 微分运算电路-∞＋Ou图10-710. 电路如图10-8所示 ，输入电压u I V =1，电阻R R 1210==k Ω， 电位器R P 的阻值为20k Ω 。
试求：(1) 当R P 滑动点滑动到A 点时，u O =?(2) 当R P 滑动点滑动到B 点时，u O =?(3) 当R P 滑动点滑动到C 点(R P 的中点)时 , u O =?－＋＋∞u OR pAB10-811. 电路如图10-9所示， 要求：(1) 开关S 1，S 3 闭合， S 2 打开时， 写出u O 与u I 的关系式； (2) 开关S 1，S 2 闭合， S 3 打开时， 写出u O 与u I 的关系式。
第四章集成运算放大器电路部分习题
U od U o = U id U i
= − g m RD = −5 × 10 = −50
(2) Ri 2 = rbe 3 + (1 + β ) RE = 1.5 + 101× 2.1 = 213.6kΩ
U od U o 1 β ( RC // Ri 2 ) − βRC 3 Aud = = =− ⋅ U id U i Ri 2 2 RB + rbe1
=
RB + rbe + 2(1 + β ) RE 2( RB + rbe )
RC RL Ib1 ＋ Uid1 R B － ＋ V1 Uod2 － V2 Ic2 Ib2
(1 + β ) RE 101×10 ≈ ≈ = 174 RB + rbe 2 + 3.8
(3)
＋ R B Uid2 －
U id 2U id 1 Rid = = I id I b1
rbe1 (rbe 2 ) ↑
I E1 ( I E 2 ) ↓
Aud ↓
Rid ↑
(1) I R ≈ I C 4 ≈ I C 3 r
= 2 I DQ = 2 × 0.5 = 1mA
Rr = U CC + U EE − U BE ( on ) I Rr
15 + 15 − 0.7 = = 29.3kΩ 1
IC 4
I R2 = 2 1+
β
0.73 = = 0.365mA 1+1
Io ≈ Ie4
3R Ie4 ≈ I e 3 = 3I e 3 R I e3 ≈ I e 2
2R 2R Ie2 ≈ I e1 = 2 I e1 R I e1 ≈ I i
集成运放习题
集成运放练习题1 假设图 1 各电路中的集成运放均为理想运放，试判断其中那些电路满足“虚短”条件，那些满足“虚地”条件。
2 运算电路如图P5.2所示，试分别求出各电路输出电压u O。
3 图P5.3所示电路中，当1=iu V时，10-=Ou V，试求电阻R F的值。
.4 集成运放应用电路如图P5.4所示，试分别求出各电路的输出电压u O值。
5 图P5.5是利用集成运放构成的具有高输入电阻的差分放大电路，试求输出电压u O与输图.1入电压u I1、u I2之间的运算关系 。
6 在图P5.6所示电路中，如果（1）说明电路是何种类型的滤波电路，几阶滤波？ （2）设5.2=R k Ω，022.0=C μF ，51=R k Ω，5=F R k Ω，试估算滤波电路中各7 电路如图 （1）说明该电路名称。
（2）已知11=R k Ω， 22=R k Ω，13=R k Ω，集成运放输出电压为±12V ，画出电路的电压传输特性。
（3）求上、下门限电压和门限宽度。
8 图 .8所示电路中，当0=t 时，0=C u ，试写出u O 与u i1、u i2之间的关系。
9 图 9(a)所示电路中，已知输入电压波形如图 9（b ）所示，当0=t 时，0=C u ，集成运放最大输出电压为±15V ，试分析输出电压u O 与输入电压u i 的运算关系，并画出输出电压波形。
10 试画出图 （ a ）所示电路的输出波形，已知V U R 2=，输入电压波形如图P5.11（b ）所示，运放的V U OH 6=，V U OL 3-=。
11试画出图11（ a ）所示电路的输出波形，输入信号为图 11（b ）所示的三角波，已知10±=om U V ， 4=R U V 。
图 .7（a ） 图 10图11。
高职考集成运放大题专题训练
1.如下图所示的集成运算放大电路中，已知R3=2R1，u i=4伏。
(1)A1和A2各组成什么电路？(2)求输出电压u O2.如图所示电路中，A1，A2为理想集成运放，求输出电压V O1，V O2以及V O对V I的关系运算式。
当V I=5mV时，求V O的值。
3.如图，已知R1=0.5R2，R3=R4=R5=R6；（1）说明运放A1、A2构成电路的反馈组态；（2）求出U O2与Ui的关系式。
（3）试问A1运放的特例是什么？并画出其图示符号。
4.如图所示（1）分别写出运放A1、A2、A3所构成的应用电路名称；（2）分别写出01V ，2O V 与1i V 、2i V 的关系式；（3）写出0V 与1i V 、2i V 的关系式；5.在图示电路中，设A 1、A 2、A 3均为理想运算放大器，其最大输出电压幅值为±12V 。
1） 试说明A 1、A 2、A 3各组成什么电路？2） A 1、A 2、A 3分别工作在线性区还是非线性区？3）若输入为1V 的直流电压，则各输出端u O1、u O2、u O3的电压为多大？6.如图所示为两级运算放大电路，试求V 0与V i1、V i2的关系式（设R 1=10K ，R 2=20K ，R f =30K ）7.写出图所示电路中O V 与12,i i V V 的关系式。
8.集成运算放大电路如图所示，V I1=1V ，V I2= －1.5V ，V I 3=1V ，R 1=4K Ω，R 2=5K Ω，R 3=5K Ω，R 5=20K Ω，R =20K Ω，试求：（1）A 1 和A 2各组成什么电路？ （2）R 5的反馈类型是什么？ （3）该电路的V 0为多少？9.在图所示电路中，,1V u i =Ω=Ω=Ω=Ω=k R k R k R k R f f 20,100,20,104211。
试求输出电压o u 、静态平衡电阻2R 和3R 。
10.如所示电路，设12A A 、为理想集成运算放大器，245136i =10k 1k ,0.9k ,u =20m R R R R R R V ==Ω=Ω==Ω，。
集成运放练习题及答案
练习题一、选择题1.集成运放级间耦合方式是()。
A.变压器耦合B.直接耦合C.阻容耦合2.开环工作的理想运算放大器，同相输入时的电压传输特性为()。
(a)(b)(c)I3.理想运算放大器的共模抑制比为()。
A.0B.约120dBC.无穷大4同相输入比例运算放大器电路中的反馈极性和类型属于()。
A.正反馈B.串联电流负反馈C.并联电压负反馈D.串联电压负反馈5.电路如图所示，RF 引入的反馈为()。
A.串联电压负反馈B.串联电流负反馈C.并联电压负反馈D.并联电流负反馈6.电路如图所示，R F 引入的反馈为()。
A.串联电流负反馈B.串联电压负反馈C.并联电流负反馈D.并联电压负反馈7.在运算放大器电路中，引入深度负反馈的目的之一是使运放()。
A.工作在线性区，降低稳定性B.工作在非线性区，提高稳定性O图1图3u Ou iOuC.工作在线性区，提高稳定性8.电路如图所示，当R F 减小时，放大电路的()。
A.频带变宽，稳定性降低B.频带变宽，稳定性提高C.频带变窄，稳定性降低D.频带变窄，稳定性提高R F9.电路如图所示，反相比例运算电路的输入电阻r i1与同相比例运算电路的输入电阻r i2相比较()。
A.r i1＞r i2B.r i1＜r i2C.r i1=r i210.电路如图所示，其电压放大倍数等于()。
A.1B.2C.011.如图所示电路中，能够实现uo=ui 运算关系的电路是()。
A.图1B.图2C.图312.电路如图所示，已知u i =1V，当电位器的滑动端从A 点移到B 点时，输出电压u O 的变化范围为()。
A.-1~+1VB.+1~0Vu OuUu OC.-1~0VD.+1~-1V13.电路如图所示，输入为u i ，则输出u O 为()。
A.u iB.2u iC.014.电路如图所示，该电路为()。
A.积分运算电路B.微分运算电路C.比例积分运算电路15.电路如图所示为()。
A.反相式电压源B.电流源C.同相式电压源16.图1所示为比较器电路，其传输特性为图图2(a)(b)(c)17.电路如图所示，输入电压ui=10sin ωt (mV)，则输出电压u O 为()。
集成运算放大器练习题及答案
第1 页共6 页第十章练习题1. 集成运算放大器是：答( ) (a) 直接耦合多级放大器(b) 阻容耦合多级放大器(c) 变压器耦合多级放大器2. 集成运算放大器的共模抑制比越大，表示该组件：答( ) (a) 差模信号放大倍数越大；(b) 带负载能力越强；(c) 抑制零点漂移的能力越强3. 电路如图10-1所示，R F2引入的反馈为：答( ) (a) 串联电压负反馈(b) 并联电压负反馈(c) 串联电流负反馈(d) 正反馈- ∞＋＋- ∞＋＋R 1R 2R3R F1u OR F 2u i图10-1 4. 比例运算电路如图10-2所示，该电路的输出电阻为：答( ) (a) R F (b) R 1+R F (c) 零- ∞＋＋R 1R Fu Ou i图10-2 5. 电路如图10-3所示，能够实现u u O i=-运算关系的电路是：答( ) (a) 图1 (b) 图2 (c) 图3 图10-3 6. 电路如图10-4所示，则该电路为：答( ) (a)加法运算电路；加法运算电路； (b)反相积分运算电路； (c) 同相比例运算电路同相比例运算电路- ∞＋＋u iR 1R 2R F图10-4 7. 电路如图10-5所示，该电路为： 答 ( ) (a) 加法运算电路加法运算电路 (b) 减法运算电路 (c) 比例运算电路比例运算电路- ∞＋＋RRRu Oui 1u i2图10-5 8. 电路如图10-6所示，该电路为： 答 ( ) (a) 加法运算电路加法运算电路 (b) 减法运算电路 (c) 比例运算电路比例运算电路- ∞＋＋RRRRu Ou i 1u i2图10-6 9. 电路如图10-7所示，该电路为：所示，该电路为： 答 ( ) (a)比例运算电路比例运算电路 (b) 比例—积分运算电路积分运算电路 (c) 微分运算电路微分运算电路- ∞＋＋R FRC FR 1u Ou I图10-7 10. 电路如图10-8所示所示 ，输入电压u I V =1，电阻R R 1210==k W ， 电位器R P 的阻值为20k W 。
第六章集成运放组成的运算电路典型例题.docx
第六章集成运放组成的运算电路运算电路刁例6-1 口例6-2 目例6-3 口例6-4 □例6-5 口例6-6 例6-7日例6-8匚］例6-9 卜例6-10卜例6-11乘法器电路囹例6-12习例6-13 ZJ例6-14非理想运放电路分析Ξ0 例6-15【例6-1】试用你所学过的基本电路将一个正弦波电压转换成二倍频的三角波电压。
要求用方框图说明转换思路，并在各方框内分别写岀电路的名称。
【相关知识】波形变换，各种运算电路。
【解题思路】利用集成运放所组成的各种基本电路可以实现多种波形变换；例如，利用积分运算电路可将方波变为三角波，利用微分运算电路可将三角波变为方波，利用乘方运算电路可将正弦波实现二倍频，利用电压比较器可将正弦波变为方波。
【解题过程】先通过乘方运算电路实现正弦波的二倍频，再经过零比较器变为方波，最后经积分运算电路变为三角波，方框图如图（a）所示。
【其它解题方法】先通过零比较器将正弦波变为方波，再经积分运算电路变为三角波，最后经绝对值运算电路（精密整流电路）实现二倍频，方框图如图（所示。
% -t J<ι电揺⅛l⅞JK实际上，还可以有其它方案，如比较器采用滞回比较器等。
TrDP 【例6-2】电路如图（a）所示。
设为A理想的运算放大器，稳压管DZ的稳定电压等于5V。
（1）若输入信号的波形如图（b）所示，试画出输出电压的波形。
试说明本电路中稳压管∙ I的作用。
（2）图（a）图（b）【相关知识】反相输入比例器、稳压管、运放。
【解题思路】（1）当稳压管截止时，电路为反相比例器。
（2）当稳压管导通后，输出电压被限制在稳压管的稳定电压。
【解题过程】时，稳压管D £截止，电路的电压增益当k（1）当卩IXlV时，稳压管DE导通，电路的输出电压"o被限制在±5V ,即POr^r。
根据以上分析，可画出"θ的波形如图(C)所示。
图(C)(2)由以上的分析可知，当输入信号较小时，电路能线性放大；当输入信号较大时稳压管起限幅的作用分别求岀当电位器的滑动端移到最上端、中间位置和最下端时的输岀电压t的值。
集成运放电路试题及规范标准答案
第三章集成运放电路一、填空题1、（3-1，低）理想集成运放的A ud= ，K CMR= 。
2、（3-1，低）理想集成运放的开环差模输入电阻ri= ，开环差模输出电阻ro= 。
3、（3-1，中）电压比较器中集成运放工作在非线性区，输出电压Uo只有或两种的状态。
4、（3-1，低）集成运放工作在线形区的必要条件是___________ 。
5、（3-1，难）集成运放工作在非线形区的必要条件是__________，特点是___________，___________。
6、（3-1，中）集成运放在输入电压为零的情况下，存在一定的输出电压，这种现象称为__________。
7、（3-2，低）反相输入式的线性集成运放适合放大(a.电流、b.电压) 信号，同相输入式的线性集成运放适合放大(a.电流、b.电压)信号。
8、（3-2，中）反相比例运算电路组成电压（a.并联、b.串联）负反馈电路，而同相比例运算电路组成电压（a.并联、b.串联）负反馈电路。
9、（3-2，中）分别选择“反相”或“同相”填入下列各空内。
（1）比例运算电路中集成运放反相输入端为虚地，而比例运算电路中集成运放两个输入端的电位等于输入电压。
（2）比例运算电路的输入电阻大，而比例运算电路的输入电阻小。
（3）比例运算电路的输入电流等于零，而比例运算电路的输入电流等于流过反馈电阻中的电流。
（4）比例运算电路的比例系数大于1，而比例运算电路的比例系数小于零。
10、（3-2，难）分别填入各种放大器名称（1）运算电路可实现A u＞1的放大器。
（2）运算电路可实现A u＜0的放大器。
（3）运算电路可将三角波电压转换成方波电压。
（4）运算电路可实现函数Y＝aX1＋bX2＋cX3，a、b和c均大于零。
（5）运算电路可实现函数Y＝aX1＋bX2＋cX3，a、b和c均小于零。
11、（3-3，中）集成放大器的非线性应用电路有、等。
12、（3-3，中）在运算电路中，运算放大器工作在区；在滞回比较器中，运算放大器工作在区。
集成运放习题
14.5习题详解14-1 电路如图14-2所示，集成运算放大器输出电压的最大幅值为±12V ，试求当i u 为0.5V ，1V ，1.5V 时0u 的值。
图14-2 习题14-1的图解：i i i F u u u R R u 1055010-=-=-= 所以，当V u i 5.0=时，V u 50-=V u i 1=时，V u 100-=V u i 5.1=时，V u 120-=（注意：不是-15V ，因为集成运放的最大幅值为±12V ）14-2写出图14-3中输入电压i u 与输出电压u o 的运算关系式。
图14-3 习题14-2的图解：根据虚断性质可知，A i 02=，所以+=u u i 根据虚短性质可知，-+=u u综上：-=u u i ，所以流经1R 及F R 的电流为0，可得：i u u u ==-014-3 试求图14-4所示电路输出电压与输入电压的运算关系式。
图14-4 习题[14-3]的图解： 根据虚断及虚短的性质可得，V u u 0==-+，并设2R 及3R 间的电位为1o uF o i f R u R u ii 111-===，所以i F o u R R u 11-= 根据基尔霍夫电流定律可得：31211R u R u u R u o o o i +-= 将1o u 代入上式，经整理可得：i F u R RR R R R u ])1([123210-+-= 14-4在图14-5所示的同相比例运算电路中，已知K Ω10,K 2,K Ω1321=Ω==R R R ，V 1,K Ω5==i F u R ，求0u 。
图14-5 习题[14-4]的图解：根据虚断性质可得：11F u u R R R -=⨯+323iu u R R R +=⨯+根据虚短性质-+=u u 得：013123iF u u R R R R R R ⨯=⨯++整理得：V u R R R R R R u i F 5133210=⨯⨯++=14-5 试求图14-6中输入电压i u 与输出电压0u 的运算关系式。
集成运放练习题
6.1由理想运放构成的电路如图所示。
请计算输出电压u o的值。
题6.1图解：图a为反相输入比例运算电路。
所以：图b为同相输入比例运算电路。
所以：图c为减法电路。
所以：6.2电路如图所示，已知R1=2KΩ，R f=10KΩ,R2=2KΩ,R3=18KΩ,u i=1V，求u o的值。
题6.2图解：同相比例运算电路6.3电路如图所示，已知R f=5R1，u i=10mv，求u o的值。
题6.3图解：第一个放大器为电压跟随器，第二个放大器为反向输入比例运算电路，所以6.4电路如图所示，已知u i=10mv，求u o1、u o2、u o的值。
题6.4图解：根据虚短的概念6.5电路如图所示，试分别求出各电路输出电压u o的值。
题6.5图解：该电路为一个反相输入的加法电路6.6积分电路和微分电路如图题6.6（a）（b）所示，已知输入电压如（c）所示，且t=0时，u c=0，试分别画出电路输出电压波形。
题6.6图解：图a图b题6.6解图6.7如果要求运算电路的输出电压u o=－5u i1+2u i2，已知反馈电阻R f=50kΩ，试画出电路图并求出各电阻值。
解：题6.7解图6.8电路如图所示，试写出u o与u i1和u i2的关系，并求出当u i1=＋1.5V，u i2＝－０.５Ｖ时u o的值。
题6.8图解：因为这三个放大器均为电压跟随器所以：当时6.9电路如图所示，双向稳压管的ＵＺ＝±６Ｖ，输入电压为u i=0.5sinωtＶ。
试画出u o1、u o2、u o的波形，并指出集成运放的工作状态。
题6.9图解：A1反相比例运算电路；A2反向过零比较器；A3积分电路。
题6.9解图A1：工作于线性区A2：因为A2开环工作，所以A2工作于非线性区A3：：工作于线性区6.10电路如图所示，Ｒf=R1，试分别画出各比较器的传输特性曲线。
题６.10图解：图a这是一个单门限电压比较器，它工作于非线性区，根据集成运放工作于非线性区的特点可知：当同相端电压大于反向端电压，即u+＞u-时，u o=+U om当同相端电压小于反向端电压，即u+＜u-时，u o=-U om图b这是一个单门限电压比较器，它工作于非线性区图c这是一个滞回电压比较器，它在单门限电压比较器的基础上增加了正反馈元件R f和R1，由于集成运放工作于非线性状态，它的输出只有两种状态：正向饱和电压+U o m和负相饱和电压-U o m。
集成运放习题
14.5习题详解14-1电路如图14-2所示，集成运算放大器输出电压的最大幅值为土 12V ,试求当u i为0.5V， 1V， 1.5V 时u0的值。
----- o------$图14-2习题14-1的图解：u0—空Uj —吗一105R1 5所以，当u i = 0.5V 时，u0 - -5Vu i-1V 时，u0= —10VU j =1.5V时，u。
12V （注意：不是-15V,因为集成运放的最大幅值为土12V）14-2写出图14-3中输入电压u i与输出电压u o的运算关系式。
图14-3习题14-2的图解：根据虚断性质可知,根据虚短性质可知,综上：u i =u_，所以流经R1及R F的电流为0,可得:u° =u _ - ui14-3试求图14-4所示电路输出电压与输入电压的运算关系式。
图14-4习题［14-3］的图解：根据虚断及虚短的性质可得，u 『 = U _ = OV ，并设R 2及R 3间的电位为u o1uiuo1RFU = I f，所以 u o1u iR-! R FR 1根据基尔霍夫电流定律可得：U | _Uo1 -U o R-i R 2将U o1代入上式，经整理可得：图14-5习题［14-4］的图R FR 1 (114-4在图14-5所示的同相比例运算电路中，已知 R , =1K Q ,R 2 =2KJR 3 =10K Q ,R F =5K Q ,U j =1V ,求 u 0。
UoR ? R 2 ]U iU o R 1 R FR ? R 3解：根据虚断性质可得：R1根据虚短性质U . = U _得:整理得： U o 」R FR3U i =5VR 2 + R 3R 1解：第一级运放为电压跟随器，所以U 01 ― U i第二级运放为反相比例电路，因此:14-6电路如图14-7所示，已知U 0 =「1仙，试求R 5的值。
图14-7习题［14-6］的图 解：第一级为同相比例电路，因此： U o1 =（1+曳）4 =（1 十50）* =11U iR 1 5第二级为反相比例电路，因此：R - R -U O-U O1 - 11U i 二-11U i R 4 50U o R R FR I =U iR 2 ' R 3R 3R FU oU01& R F R IU i14-5试求图-------- ^3^R s =50K「14-7推导图 14-8 所示电路输出电压与输入电压的运算关系式，其中R 2 = R F °,,*RFRF ..uUO1Ui1Rl R1当只有U °2作用，U o1=0时，输出把U °2表达式代入’得U0=（1訝弄^2这样得总输出为：图14-9习题［14-8］的图14-9图14-10电路中的输出电压 U o = -2口订- U i2 ,已知R F - 5K Q ,求R 2的值。
集成运放组成的运算电路典型例题
【例6-1】试用你所学过的基本电路将一个正弦波电压转换成二倍频的三角波电压。
要求用方框图说明转换思路，并在各方框内分别写出电路的名称。
【相关知识】波形变换，各种运算电路。
【解题思路】利用集成运放所组成的各种基本电路可以实现多种波形变换；例如，利用积分运算电路可将方波变为三角波，利用微分运算电路可将三角波变为方波，利用乘方运算电路可将正弦波实现二倍频，利用电压比较器可将正弦波变为方波。
【解题过程】先通过乘方运算电路实现正弦波的二倍频，再经过零比较器变为方波，最后经积分运算电路变为三角波，方框图如图（a）所示。
【其它解题方法】先通过零比较器将正弦波变为方波，再经积分运算电路变为三角波，最后经绝对值运算电路（精密整流电路）实现二倍频，方框图如图（b）所示。
实际上，还可以有其它方案，如比较器采用滞回比较器等。
【例6-2】电路如图(a)所示。
设为A理想的运算放大器，稳压管DZ的稳定电压等于5V。
（1）若输入信号的波形如图(b)所示，试画出输出电压的波形。
（2）试说明本电路中稳压管的作用。
?图(a)??????????????????????????? 图(b)【相关知识】反相输入比例器、稳压管、运放。
【解题思路】（1）当稳压管截止时，电路为反相比例器。
（2）当稳压管导通后，输出电压被限制在稳压管的稳定电压。
【解题过程】（1）? 当时，稳压管截止，电路的电压增益故输出电压当时，稳压管导通，电路的输出电压被限制在，即。
根据以上分析，可画出的波形如图(c)所示。
图(c)（2）由以上的分析可知，当输入信号较小时，电路能线性放大；当输入信号较大时稳压管起限幅的作用。
【例6-3】在图(a)示电路中，已知, ，，设A为理想运算放大器，其输出电压最大值为，试分别求出当电位器的滑动端移到最上端、中间位置和最下端时的输出电压的值。
图(a)【相关知识】反相输入比例器。
【解题思路】当时电路工作闭环状态；当时电路工作开环状态。
【解题过程】（1）当的滑动端上移到最上端时，电路为典型的反相输入比例放大电路。
16 集成运算电路(习题)
6
(4)u 5mV, u 0V;
uo 13V
1.差动放大电路作为多级直接耦合放大器的输入级，其目的在于
。
2.集成运算放大器是一种采用 最常见的问题是 。
耦合方式的多级放大电路，
求输出电压uO与各输入电压的运算关系。
求解题图电路的输出电压uO。
5
40
10
20
RF
ui1 ui2
A1
R1
A2
R2
uo
A1是电压跟随器， A2是差动运算电路，
uo1 ui1
RF RF RF RF ui2 uo 1 uo1 1 ui2 ui1 R1 R1 R1 R1
例4：求图示电路的
uo与 ui 的关系式。
第16章
集成运算放大电路(习题)
例1： F007运算放大器的正、负电源电压为±15V， 开环电压放大倍数AU0=2105,输出最大电压（即 Uo(sat))为±13V。在下图电路中分别加如下电压， 求输出电压及其极性：
u－ － ＋ u+ ＋
(1)u 15V, u 10V;
RF u 式 uo 1 R1 中的 u 是指加在同相
输入端的输入电压
ui 1 u R3 18 V 0.9V R2 R3 0.9V 5.4V 2
例3：图示是集成电路的串级应用，试求输出电压 u o
uI 2
uI1
uO
确定如图所示电路中输出信号和输入信号之间的运算关系。
例2：图中同相比例运算电路， R1 2k, R2 2k, RF 10k, R3 18k, 求： uo u 1V,
第4章 集成运算放大电路的思考与练习及答案
第4章集成运算放大电路的思考与练习及答案1、如图4-1所示，已知，当输入电压i 100mV u =时要求输出电压o 5V u =-，求电阻R的大小。
图4-1计算1题图解：由已知得：;100100.25Fo i i F o R u u R u mVR R k k u V=-∴=-=-⨯Ω=Ω- 2、电路如图4-2所示，集成运放输出电压的最大幅值为15V ±，求输入电压i u 分别为100mV 和1V 时输出电压o u 的值；i u 的最大输入值是多少？3、图4-2计算2题图解：由图4-2所示可得：Fo i 11R u u R =+（当i 100u mV =时：F o i 1200(1(1)100 2.110R k u u mV V R k Ω=+=+⨯=Ω当i 1u V =时，计算可得：F o i 1200(1)(1)12110R k u u V V R k Ω=+=+⨯=Ω因为集成运放输出电压的最大幅值为15V ±，所以当i 1u V =时，o 15u V =。
max max F 1150.71200(1)(1)10o i u Vu V R k k R ===Ω++Ω3、某运算放大器构成的电路如图4-3所示，116R k =Ω，1223R R k ==Ω。
试求：输出电压o u 与i1u 、i2u 的关系表达式；u 图4-3计算3题图解：（1）由虚短和虚断得：oi1i211122000u u u R R R ---+=，故22o i1i2i1i2i1i21112331632R R k k u u u u u u u R R k k ΩΩ=--=--=--ΩΩ4、某运放电路如图4-4所示，已知122k R R ==Ω，F 18k R =Ω，318k R =Ω，i 1V u =，求o u 。
u iu o图4-4计算4题图解根据虚断，由图可得：o 11u R R R u F +=-；iu R R R u 323+=+又根据虚短，有：+-=u u ，所以：iF u R R R u R R R 323o 11+=+iF u R R R R R u 3231o 1+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=代入已知数据得：V V k k k k k u R R R R R u i F 9118218218113231o =⨯Ω+ΩΩ⎪⎭⎫ ⎝⎛ΩΩ+=+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=5、电路如图4-5所示，由运算放大器构成的两级电路，已知120R k =Ω,F 120R k =Ω,110i u mV =,28i u mV =求：输出电压o u的大小。
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4-3 例4-6 例例例【例4-1】三个两级放大电路如下图所示，已知图中所有晶体管的β均为100，r be均为1 kΩ，所有电容均为10 μF，V CC均相同。
填空：（1）填入共射放大电路、共基放大电路等电路名称。
图（a）的第一级为_________，第二级为_________；图（b）的第一级为_________，第二级为_________；图（c）的第一级为_________，第二级为_________。
（2）三个电路中输入电阻最大的电路是_________，最小的电路是_________；输出电阻最大的电路是_________，最小的电路是_________；电压放大倍数数值最大的电路是_________；低频特性最好的电路是_________；若能调节Q点，则最大不失真输出电压最大的电路是_________；输出电压与输入电压同相的电路是_________。
【相关知识】晶体管放大电路三种接法的性能特点，多级放大电路不同耦合方式及其特点，多级放大电路动态参数与组成它的各级电路的关系。
【解题思路】（1）通过信号的流通方向，观察输入信号作用于晶体管和场效应管的哪一极以及从哪一极输出的信号作用于负载，判断多级放大电路中各级电路属于哪种基本放大电路。
（2）根据各种晶体管基本放大电路的参数特点，以及单级放大电路连接成多级后相互间参数的影响，分析各多级放大电路参数的特点。
【解题过程】（1）在电路（a）中，T1为第一级的放大管，信号作用于其发射极，又从集电极输出，作用于负载（即第二级电路），故第一级是共基放大电路；T2和T3组成的复合管为第二级的放大管，第一级的输出信号作用于T2的基极，又从复合管的发射极输出，故第二级是共集放大电路。
在电路（b）中，T1和T2为第一级的放大管，构成差分放大电路，信号作用于T1和T2的基极，又从T2的集电极输出，作用于负载（即第二级电路），是双端输入单端输出形式，故第一级是（共射）差分放大电路；T3为第二级的放大管，第一级的输出信号作用于T3的基极，又从其发射极输出，故第二级是共集放大电路。
在电路（c）中，第一级是典型的Q点稳定电路，信号作用于T1的基极，又从集电极输出，作用于负载（即第二级电路），故为共射放大电路；T2为第二级的放大管，第一级的输出信号作用于T2的基极，又从其集电极输出，故第二级是共射放大电路。
应当特别指出，电路（c）中T3和三个电阻（8.2 kΩ、1.8 kΩ、1 kΩ）组成的电路构成电流源，等效成T2的集电极负载，理想情况下等效电阻趋于无穷大。
电流源的特征是其输入回路没有动态信号的作用。
要特别注意电路（c）的第二级电路与互补输出级的区别。
（2）比较三个电路的输入回路，电路（a）的输入级为共基电路，它的e−b间等效电阻为r be/(1+β)，R i小于r be/(1+β)；电路（b）的输入级为差分电路，R i大于2rbe；电路（c）输入级为共射电路，R i是r be 与10 kΩ、3.3 kΩ电阻并联，R i不可能小于r be/(1+β)；因此，输入电阻最小的电路为（a），最大的电路为（b）。
电路（c）的输出端接T2和T3的集电极，对于具有理想输出特性的晶体管，它们对“地”看进去的等效电阻均为无穷大，故电路（c）的输出电阻最大。
比较电路（a）和电路（b），虽然它们的输出级均为射极输出器，但前者的信号源内阻为3.3 kΩ，后者的信号源内阻为10 kΩ；且由于前者采用复合管作放大管，从射极回路看进去的等效电阻表达式中有1/(1+β) 2，而后者从射极回路看进去的等效电阻表达式中仅为有1/(1+β)，故电路（a）的输出电阻最小。
由于电路（c）采用两级共射放大电路，且第二级的电压放大倍数数值趋于无穷大，而电路（a）和（b）均只有第一级有电压放大作用，故电压放大倍数数值最大的电路是（c）。
由于只有电路（b）采用直接耦合方式，故其低频特性最好。
由于只有电路（b）采用±V CC两路电源供电，若Q点可调节，则其最大不失真输出电压的峰值可接近V CC，故最大不失真输出电压最大的电路是（b）。
由于共射电路的输出电压与输入电压反相，共集和共基电路的输出电压与输入电压同相，可以逐级判断相位关系，从而得出各电路输出电压与输入电压的相位关系。
电路（a）和（b）中两级电路的输出电压与输入电压均同相，故两个电路的输出电压与输入电压均同相。
电路（c）中两级电路的输出电压与输入电压均反相，故整个电路的输出电压与输入电压也同相。
综上所述，答案为（1）共基放大电路，共集放大电路；差分放大电路，共集放大电路；共射放大电路，共射放大电路；（2）（b），（a）；（c），（a）；（c）；（b）；（b）；（a），（b），（c）。
【例4-2】电路如图所示，当时，。
设管的，稳压管的稳定电压、，试计算：（1）输入电阻；（2）输出电阻；（3）电压放大倍数。
【相关知识】（1）差分放大电路。
（2）多级放大电路。
【解题思路】根据差分放大电路、多级放大电路的动态分析方法，即可获得电压放大倍数、输入电阻、输出电阻【解题过程】（1）本电路由差动放大器和射极跟随器两级串联组成。
为了计算动态指标，应先求出静态工作点和晶体管的r be。
静态时，T3管基极电位T1管和T2管集电极电流（以下计算忽略了T3基极电流对T2集电极电位的影响）T1和T2管的集电极电流也可通过求解公共射极电阻R E中电流来计算，两种方法得到的电流值略有区别，请读者自己验证。
T3管射极电流输入电阻为第一级电路的输入电阻（2）输出电阻为第二级电路的输出电阻（3）电压放大倍数为两级电路放大倍数之积第一级电路差模电压放大倍数其中则【例4-3】电路如图所示。
已知，，，，，。
时，。
（1）试说明和、和、以及分别组成什么电路？（2）若要求上电压的极性为上正下负，则输入电压的极性如何？（3）写出差模电压放大倍数的表达式，并求其值。
【相关知识】（1）差分放大电路。
（2）多级放大电路。
（3）电流源电路。
【解题过程】根据差分放大电路、多级放大电路的分析方法分析电路。
【解题过程】（1）、管组成恒流源电路，作和管的漏极有源电阻，、管组成差分放大电路，并且恒流源作源极有源电阻。
管组成共射极放大电路，并起到电平转化作用，使整个放大电路能达到零输入时零输出。
管组成射极输出器，降低电路的输出电阻，提高带载能力，这里恒流源作为管的射极有源电阻。
（2）为了获得题目所要求的输出电压的极性，则必须使基极电压极性为正，基极电压极性为负，也就是管的栅极电压极性应为正，而管的栅极电压极性应为负。
（3）整个放大电路可分输入级（差分放大电路）、中间级（共射放大电路）和输出级（射极输出器）。
对于输入级（差分放大电路），由于恒流源作漏极负载电阻，使单端输出具有与双端输出相同的放大倍数。
所以式中，漏极负载电阻，而为管的等效电阻。
为管组成的共射放大电路的输入电阻。
由于恒流源的。
所以：管组成的共射放大电路的电压放大倍数由于管组成的射极输出器的输入电阻，所以：管组成的射极输出器的电压放大倍数则总的差模电压放大倍数的表达式为其值为【例4-4】某两级差动放大电路如图所示。
已知场效应管的，，，，，，，。
晶体管的，，。
试计算：（1）第一级电路的静态工作电流和第二级电路的静态工作电流；（2）电路的差模电压放大倍数。
【相关知识】（1）差分放大电路。
（2）多级放大电路。
（3）电流源电路。
【解题思路】（1）根据放大电路的直流通路，可以求电路的静态工作点。
（2）根据差分放大电路、多级放大电路的动态分析方法，可求得电路的差模电压放大倍数。
【解题过程】（1）由图可知，晶体管、组成镜像电流源。
所以由、对称可得而所以由、对称可得（2）由于电路由两级差分放大电路组成，所以，电路的差模电压放大倍数为第一级电路差模电压放大倍数为式中，为第二级电路的差模输入电阻。
第一级电路差模电压放大倍数为第二级电路差模电压放大倍数为故有【例4-5】差动放大电路及其参数如图所示。
设T1、T2的特性一致，β=50，U BE=0.7V，总的差模输入信号u id =50mV共模干扰信号u ic=1V，试求：（1）T1和T2的静态工作点I C、U C之值；（2）输出信号电压u o及共模抑制比K CMR之值；（3）若将负载电阻接在集电极C1对地之间，重新计算U C，再求u o及K CMR之值；（4）差模输入电阻R id、共模输入电阻R ic和输出电阻R o之值。
【相关知识】差分放大电路的静态和动态分析方法。
【解题思路】根据差分放大电路的直流通路求解电路的静态工作点，双端输出时利用电路的对称性，单端输出时考虑负载对静态工作点的影响。
根据差模等效电路和共模等效电路分别求解差模电压放大倍数、差模输入电阻，共模电压放大倍数、共模输入电阻，输出电阻，共模抑制比等技术指标。
【解题过程】图中R W是调零电位器，如果电路完全对称，调零电位器R W可以不要。
实际上，电路两边参数不可能完全对称，只能说比较接近而已。
因而，实际电路中需要利用调零电位器调整工作点使u i=0时u o=0。
为了计算简单，在估算电路各项技术指标时，一般设R W的滑动端在电位器的中间。
（1）因电路两边完全对称，从直流等效电路可得因则有（2）根据题意，应先算出电压放大倍数，然后按线性关系计算输出电压。
（3）由于电路采用直接耦合方式，当负载电阻接在集电极C1对地之间时，电路的静态工作点U C将与前面的估算值不同，必须重新估算。
根据电路可得以下关系经整理可得：（4）差模输入电阻，共模输入电阻，输出电阻分别计算如下双端输出时，输出电阻【例4-6】电路如图所示，已知各三极管的、、,,,。
当输入信号电压为、时，求输出电压之值。
【相关知识】差分放大电路的动态分析方法。
【解题思路】先分别计算单端输出差模电压放大倍数和共模电压放大倍数，并把输入信号分解成差模和共模信号，然后分别计算差模输出电压和共模输出电压，并求二者的代数和。
【解题过程】由已知条件可得，差模电压放大倍数共模电压放大倍数则，电路的输出信号电压【例4-7】差分放大电路如图所示。
若忽略的影响。
（1）试写出输出电压的表达式。
（2）若要求等效共模信号引起输出电压的误差小于10%，试求共模抑制比应满足的关系式。
【解题过程】差分放大电路的动态分析。
【解题思路】（1）先把输入信号分解成差模和共模信号，并分别写出差模电压放大倍数和共模电压放大倍数的表达式，然后分别写出差模输出电压和共模输出电压与输入信号的关系，并求二者的代数和。
（2）先推导等效共模信号引起输出电压误差的关系，并用共模抑制比表示，再根据题目给定的误差条件，求出共模抑制比应满足的关系式。
【解题过程】（1）由图可知，本题电路是单端输入、单端输出的差分放大器。
所以差模信号共模信号输出电压式中故（2）由题意可知，共模信号引起输出电压的误差为若要求共模信号引起的误差小于10%，则应有由于代入上式得故共模抑制比应满足关系式【例4-8】电路如图所示，设，，，调零电位器的滑动端在的中间。