模拟电子书后习题答案第6章

【6-1】在图6.11.1所示的电路中，A 均为理想运算放大器，其中的图(e)电路，已知运放的最大输出电压大于U Z ，且电路处于线性放大状态，试写出各电路的输出与输入的关系式。

A

R

2R

A

∞

R 2

R F

R 1

u I +_

u O +_

u I +_

u O +_

(a) (b)

(c) (d) (e)

图6.11.1题6-1电路图

解：

图（a ）：u O =-2u I ； 图（b ）： 2

O I 12

R u u R R =

⋅+；

图（c ）：u O =-u I +2u I =u I ； 图（d ）：I1I2O 121()d u u u t C R R =-+⎰；

图（e ）： 2

O Z O 23

,R u U u R R =+

+ 故得2O 3(1)Z R u U R =+。

【6-2】电路如图6.11.2(a)所示。

1. 写出电路的名称。

2. 若输入信号波形如图(b)所示，试画出输出电压的波形并标明有关的电压和所对应的时间数值。设A 为理想运算放大器，两个正、反串接稳压管的稳压值为±5V。

3. 对电路进行仿真，验证计算结果。

u i t (s)

10

-10

1

2

3

4

(V)

图6.11.2 题6-2电路图

解：

1. 带限幅的反相比例放大电路；

2. 当| u I |≤1V 时，电路增益A uf =-5；当| u I |≥1V 时，| u O |被限制在5V 。波形如图4-3。

u I t /s

10

-101

2

34

/V

u O t 5

-5

/V

0.1 1.9

2.1

/s

图4-3

【6-3】在图 6.11.3所示的增益可调的反相比例运算电路中，已知R 1＝

R w =10kΩ、R 2=20kΩ、U I =1V ，设A 为理想运放，其输出电压最大值为±12V，求：

1． 当电位器R w 的滑动端上移到顶部极限位置时，U o = 2． 当电位器R w 的滑动端处在中间位置时，U o = 3． 电路的输入电阻R i =

图6.11.3 题6-3电路图

解：

1. 2

o o1I 1

2V R U U U R ==-

⋅=- 2. o o124V U U ==-

3. r i =R 1=10k Ω。

【6-4】图6.11.4中的D 为一个PN 结测温敏感元件，它在20℃时的正向压降为，其温度系数为–2m V/℃，设运放是理想的，其他元件参数如图所示，试回答：

1． I 流向何处它为什么要用恒流源

2．第一级的电压放大倍数是多少

3．当R w 的滑动端处于中间位置时，U o (20℃)=U o (30℃)= 4．U o 的数值是如何代表温度的(U o 与温度有何关系) 5．温度每变化一度，U o 变化多少伏

++

+

+

-D

A 1A 2-5V

I

+V u o1U P

R W

u O +_

2k Ω

2k Ω

8k Ω

10k Ω

10k Ω

10k Ω

3.3k Ω

100Ω

200Ω

200Ω

图6.11.4 题6-4电路图

解： 1. I 全部流入二极管VD 。因u D =f （i D ，T ），为使测温时u D =f （T ），应使i D 为常数， 此处的二极管电流I 要采用恒流源提供。 2. A u1=5；

3. u O1（20℃）=，u O1（30℃）=；U p= -3V ；

于是，u O （20℃）=，u O1（30℃）=

4. u O =代表20℃，u O =代表30℃，以此类推。总之，在数值上，T （℃）与100u O （V ）相当。

5. 温度每变化1℃，u O 变化10mV 。

【6-5】在图 6.11.5所示电路中，运放为理想的，电阻Ω=k 331R ，Ω=k 502R ，

Ω=k 3003R ，Ω==k 100f 4R R ，电容C =100F 。设0=t 时，V 1i1=u ，V 2i2-=u ，

V 0)0(C =u ，求当s 10=t 时的输出电压值。

C

图6.11.5 题6-5电路图

解：

F

O1I12

(1)R U U R =+

⋅ = 3 V O1I2R335V

16.7μA 300k U U I R -=

=≈Ω

此电流为电容C 充电

R3

O I2C I2I U U U U t C

=-=-

⋅ 当 t = 10 s 时, O U = － V

【6-6】用理想运放组成的电路如图 6.11.6所示，已知Ω=k 501R ，Ω=k 802R ，

Ω=k 603R ，Ω=k 404R ，Ω=k 1005R ，试求

u A 的值。

图6.11.6 题6-6电路图

解：

A 2I 1 1.6U R

U R =-=- O 5A 4 2.5U R

U R =-=- O

I

4U U = 【6-7】设图6.11.7中的运算放大器都是理想的，输入电压的波形如图所示，电容器