第章习题集成运放

16-001、同相比例运算放大电路通常比反相运算放大电路输入阻抗 。 16-002、设图中A 为理想运放，请求出各电路的输出电压值。(12分)

U 01 = 6 V U 02 = 6 V U 03 = 4 V U 04 = 10 V U 05 = 2 V U 06 = 2 V

16-003、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分别工作在线形区还是非线形区？

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？（10分）

(1) (2) 10 k Ω

2V

(3) 20 k Ω

2(5)

2 o5

(6)

2 20 k Ω

1．A1组成反相比例电路，A2组成过零比较器，A3组成电压跟随器；2．A1和A3工作在线性区，A2工作在非线性区；

3．u O1 = -10V，u O2 = -12V，u O3 = -6V。

16-301、试求图P7.8所示各电路输出电压与输入电压的运算关系式。

图P7.8

解：在图示各电路中，集成运放的同相输入端和反相输入端所接总电阻均相等。各电路的运算关系式分析如下：

（a ）f f f

O I1I2I3I1I2131212

(1)225//R R R u u u u u u u R R R R =-⋅-⋅++⋅=--+ （b ）

3f f f 2

O I1I2I3I1I2131123123

(1)(1)1010R R R R R u u u u u u u R R R R R R R =-

⋅++⋅++⋅=-++++ （c ）)( 8)(I1I2I1I21

f

O u u u u R R u -=-= （d ）

3f f f 4f

O I1I2I3I41212431243I1I21314

(1)(1)////202040R R R R R R u u u u u R R R R R R R R R R u u u u =-

⋅-⋅++⋅++⋅++=--++

16-302、在同相输人加法电路如图题8.1.1所示，求输出电压o v ；当R 1＝R 2＝R 3＝R f 时，o v ＝？

解 输出电压为

P f O v R R v ⎪⎪⎭⎫ ⎝

⎛+=31

式中 21121212

P S S R R v v v R R R R =

+++

即)(112112213S S f O v R v R R R R R v +⎪⎪⎭⎫

⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝

⎛+= 若f R R R R ===321，则

21S S O v v v +=

16-304、 电路如图题8.1.4所示，设运放是理想的，试求v O1、v O2及v O 的值。 解：A 1、A 2组成电压跟随电路

V V v V V v O O 4,32211==-==

A 3组成加减电路。利用叠加原理。

当V 3＝0，反相加法时，A 3的输出电压为

V 1)V 4(30

30

)V 3(3030v R R

v R R v 2O 2

31O 13O '-=---

=--=

当v O1＝0，v O2＝0，V 3＝+3V 时，A 3的输出电压为

P O v R

R R v ⎪⎪⎭

⎫

⎝

⎛+=213

''||1

V V V R R R v P 2)3(30

1530

)(3545=+=+=

V V v O 6215301''=⨯⎪⎭

⎫

⎝⎛+=

o o

v v '''与叠加得输出电压为 V V V v v v O O O 561'''=+-=+=

16-305 图题8.1.7为一增益线性调节运放电路，试推导该电路的电压增益

)

(A 21I I o

V v v v -=

的表达式。

解 A 1、A 2是电压跟随器，有

2211,I O I O v v v v ==

利用虚短和虚断概念，有

133

1

22334

1

23443

3O N N O P P O O O

N P v v v R R v v v v R R R v v R v v

-⎧=⎪⎪

--⎪=⎪

⎨⎪⎪=-⎪

⎪=⎩ 将上述方程组联立求解，得

A 1

v o1 v o

A 2

A 4

R 2

v o2 v i1 v i2

v p3 R 1 R 2

R 3

R 4

+ - R 1

A 3 v o4 v N 3

3

1422I 1I O V R R R

R v v v A -=-=

16-308、电路如图所示，要求：

(1)写出输出电压u O 与输入电压 u I1，u I2 之间运算关系的表达式。 (2)若R R F 1=1，R R F2=2，R R 3=4，写出此时u O 与u I1，u I2的关系式。

u I1

u O

-∞＋

＋

-∞＋

＋

答案：（1）u R R R R R u R R R R u O F 3I2F F I1=+

++⋅⋅()1224

42211

(2) 若R R F 1=1，R R F2=2，R R 3=4 则 u u u O I2I1=+

16-309、电 路 如 图 所 示， R =100k Ω， 求 输 出 电 压 u O 与 输 入 电 压 u I 之 间 关 系 的 表 达 式。

u O

-

∞

∞

u I

A 1

A 2

答案：

u u O2O =-， u u I+O =-1

2

O I O I O u u u u u =-+-⋅=--()1

2

2