第4单元自测题解答

第4章 习题(模拟电子技术基础第二版)

1. 集成运放工作于线性区时，主要作用是放大，因此必须在电路中引入 深度负 反馈；在分析集成运放的线性应用电路时，应以 虚短 和 虚断 两个重要概念为出发点进行分析。

2. 集成运放在非线性区的分析， 虚短 的概念不再适用， 虚断 的概念仍然适用。集成运放在非线性区的显著特点：一是输出电压只具有 两 种状态，二是其净输入电流约等于 零 。集成运放在非线性区，往往在电路中引入 正 反馈或处于 开环 状态。

3. 滤波电路的作用实际上是 选频 。为获得输入电压中的高频信号，阻断低频信号，应选用 高通 滤波器。

4. 同相 运算电路可实现A u ＞1的放大器； 反相 运算电路可实现A u ＜0的放大器； 微分 运算电路可将方波电压转换成尖脉冲波电压； 积分 运算电路可将方波电压转换成三角波电压。

5. 在某个信号处理系统中，要求让输入信号中5～10kHz 的信号通过，应选用 带通 滤波器，如果要抑制50Hz 的干扰信号，不使其通过，应采用 带阻 滤波器。

6. 把低通滤波器和高通滤波器 串联 ，就能实现带通滤波器；把低通滤波器和高通滤波器 并联 ，就能实现带阻滤波器。

7. 单 门限电压比较器的基准电压U R ＝0时，输入电压每经过一次零值，输出电压就要产生一次 跳变 ，这样特点的电压比较器称为 过零 比较器。

8. 常用的比较器有 单门限 比较器、 滞回 比较器和 窗口 比较器，其中 滞回 比较器的电压传输过程中具有回差特性。

9. 当输入信号频率等于谐振频率时，RC 串并联网络呈 电阻 性。 10.集成运放的安全保护包括 电源 保护、 输入 保护和 输出 保护。 11. 设计一个比例运算电路。要求电路的输入电阻R i =20k Ω，比例系数A u =－100。

R F =20*100=2M Ω

平衡电阻R 2应为：Ω≈=k 2//F 12R R R ，画出右图电路→ 12. 何谓“虚地”？何谓“虚短”？在什么输入方式下才

有“虚地”？若把“虚地”真正接“地”，集成运放能否正常工作？

答：电路中某点并没有接地，但却具有地的电位，称为“虚地”；电路中两点并没有真正短接在一起，但两点却等电位，称为“虚短”。只要是反相输入线性应用电路，都存

习题11电路图

o

u

在“虚地”现象。若把虚地真正接地，电路结构被改变，集成运放无法正常工作了。

13. 在输入电压从足够低逐渐增大到足够高的过程中，单门限电压比较器和滞回比较器的输出电压各变化几次？

答：在输入电压从足够低逐渐增大到足够高的过程中，单门限电压比较器和滞回比较器的输出电压均跳变一次。

14. 集成运放的反相输入端为虚地时，同相端所接的电阻起什么作用？ 答：在电路中起平衡作用。

15. 文氏桥基本放大电路中，当ω=ω0=1/RC 时，反馈回路的反馈系数F ＝？如果R F

＝2R 1，则同相放大器的放大倍数A u 等于多大才可满足自激振荡条件A u F ＝1？

答：文氏桥基本放大电路中，当RC /10==ωω时，反馈回路的反馈系数F ＝1/3；如果R F ＝2R 1，则同相放大器的放大倍数A u ＝3时，可满足自激振荡条件A u F ＝1。

16. 图4.51所示电路为应用集成运放组成的测量电阻的原理电路，试写出被测电阻R x

与电压表电压U O 的关系。

解：从电路图来看，此电路为一反相比例运算电路，因此：

17. 图4.52所示电路中，已知R 1＝2k Ω，R f

＝5k Ω，R 2＝2k Ω，R 3＝18k Ω，U i ＝1V ，求输出电压U O 。

解：此电路为同相输入电路。

18. 图4.53所示电路中，已知电阻R 1＝R 2 R F ＝5R 1，输入电压U i1＝5mV ，U i2＝10mV 求输出电压U O ，并指出A 1、A 2放大器的类型。

解：运放第1级A 1为电压跟随器，U o1=U i1=5mV ；第2级运放A 2是差分减法运算电

O

图4.51 习题16电路图

O

U o

路。有：

19. 图4.54为文氏电桥RC 振荡电路，试问 （1）C 1、C 2，R 1、R 2在数值上的关系； （2）R f 、R 3在数值上的关系；

（3）如何保证集成运放输出正弦波失真最小； （4）该电路的振荡频率为多少？实用中如何改变频率？

解：(1)数值上C 1=C 2，R 1=R 2； (2)数值上R f >2R 3；

(3)

R f 和

R 3的数值，使R f >2R 3

(4)R 和C 的数值改变电路频率。

20. 图4.55所示电路中，已知R F ＝2R 1，u

i ＝－4V ，试求输出电压u o ＝？

解：第1

第1级输出即为第2级运放的输入，而第2级运放也是反相比例运算电路，则：

V 24816o1o2o -=--=-=u u u

C 图4.54 习题19电路图

o

图4.55 习题20电路图